CN102111431A - 煤矿井下人员与物资实时联网监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统及方法。该系统由超高频电子卷标、坑道监控装置和监控软件组成；超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为该矿工的身份卷标，超高频电子卷标还被安装在运输车厢上；坑道监控设备分布于矿井中坑道中，对识别范围内的超高频电子卷标实时监控识别，坑道监控装置具有环境检测模块，实时检测段坑道内的环境参数，坑道监控装置通过以太网和监控系统软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；监控管理软件获得当前矿井中作业人员、运输车厢的实时位置信息、环境参数信息后进行安全分析。本发明实现了对煤矿的安全监控以及对井下工作和运力的高效调节。
Description
技术领域
本发明涉及监控系统及方法，特别是一种基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统及方法。
背景技术
中国是煤炭大国，储藏量大，产量居世界第一，但是开采手段还比较落后，矿难时有发生，而且发生之后援救不能及时展开，矿难死伤严重。当下，煤炭依然是我国主要能源支柱，因此科学、合理、有效地解决矿难问题，是我国能源开发领域一项重要的课题。而在矿难发生前，有效地预防更是重中之重。正所谓“善治者，尚其防患于未然哉。”建立一套可靠的煤矿的安全监控成即为关键所在。此外，井下挖掘作业远离地面，如何高效的调节井下作业和运力也是有待解决的一项课题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统及方法，实现对煤矿的安全监控以及对井下工作和运力的高效调节。
为现行上述目的，本发明的技术方案之一是：基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，由超高频电子卷标、坑道监控装置和监控管理软件组成；所述超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为矿工的身份卷标，超高频电子卷标还被安装在运输车厢上，作为车厢的标识；所述坑道监控设备分布于矿井中坑道中，并设有对超高频电子卷标的自动 识别模块，对识别范围内的超高频电子卷标实时监控识别；所述坑道监控装置设有环境检测模块，所述环境检测模块包括瓦斯浓度测试仪、压力测试仪、温度测试仪、湿度测试仪；坑道监控装置设有通讯模块，坑道监控装置通过以太网和监控系统软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；所述监控管理软件通过以太网与多个坑道监控装置通讯，并设有对作业人员信息、运输车厢的实时位置信息和环境参数信息的分析模块。
作为具体化，安装在矿工的超高频电子卷标对应矿工的身份信息；安装在运输车厢上高频电子卷标对应车厢的编号信息。
作为具体化，每个坑道监控装置设有唯一的编号，不同的编号对应不同的坑道位置；监控管理软件通过坑道监控装置的编号，获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息。
作为具体化，所述监控管理软件的硬设备包括前置服务器、一个上的监控工作端和系统数据库服务器，前置服务器、监控工作端和系统数据库服务器设置于同一局域网，所述前置服务器通过以太网和坑道监控设备。
作为改进，所述系统还设有安全报警设备，所述安全报警设备设置在矿井中坑道中，安全报警设备设有报警模块、通讯模块和通话装置，所述安全报警设备通过以太网和监控管理软件连接。
为现行上述目的，本发明的技术方案之二是：基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控方法，超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为该矿工的身份卷标，超高频电子卷标还安装在运输车厢上，作为车厢的标识；坑道监控设备分布于矿井中坑道中，对识别范围内的超高频电子 卷标自动识别，并实时监控该段坑道范围内的作业人员和运输车厢；坑道监控设备设有编号；坑道监控装置通过环境检测模块，检测段坑道的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等，坑道监控装置通过以太网和监控管理软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；监控管理软件根据坑道监控装置的编号，通过前置服务器与多个坑道监控装置通讯，并获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息；监控管理软件收到信息后对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行安全分析，并对作业人员和运输车厢的工作状况和位置信息进行分析；监控管理软件将上述实时信息和分析后的数据存储到系统数据库。
作为改进，监控管理软件对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行环境信息进行安全分析，如果上述环境指数超标，监控管理软件则向安全报警设备发出报警信号，并向监控工作端生成作业人员的位置信息和身份信息，监控工作站通过安全报警设备的通话装置，向作业人员发出撤离或营救信息。
作为改进，监控管理软件根据运输车厢的实时位置信息计算出各个坑道实时的运力情况，为运力调节提供准确的数据支持。
与现有技术相比，本发明的基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统基于目前最先进的电子技术、自动识别技术和计算信息处理技术以完成来矿井作业人员、运输车辆和环境的实时监控，能对现场情况及时处理，万一发生矿难，因为知道人员的精确位置也为营救提供了有利的信息，提高的人员生还的可能性；根据运输车厢的实时位置信息可以计算出各个坑道实时的运力情况，为调节运力提供准确的数据支持。
附图说明
图1为本发明的系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示，本发明煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，是一种基于RFID技术的实时联网监控系统。该系统由超高频电子卷标、坑道监控装置和监控管理软件组成。其中所述超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为矿工的身份卷标，超高频电子卷标还被安装在运输车厢上，作为车厢的标识；而安装在矿工的超高频电子卷标对应矿工的身份信息；安装在运输车厢上高频电子卷标对应车厢的编号信息。
所述坑道监控设备分布于矿井中坑道中，并设有对超高频电子卷标的自动识别模块，对识别范围内的超高频电子卷标实时监控识别；所述坑道监控装置设有环境检测模块，所述环境检测模块包括瓦斯浓度测试仪、压力测试仪、温度测试仪、湿度测试仪；坑道监控装置设有通讯模块，坑道监控装置通过以太网和监控系统软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数。此外，每个坑道监控装置设有唯一的编号，不同的编号对应不同的坑道位置；监控管理软件通过坑道监控装置的编号，获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息。
所述监控管理软件通过以太网与多个坑道监控装置通讯，并设有对作业人员信息、运输车厢的实时位置信息和环境参数信息的分析模块。所述监控管理软件的硬设备包括前置服务器、一个上的监控工作端和系统数据库 服务器，前置服务器、监控工作端和系统数据库服务器设置于同一局域网，所述前置服务器通过以太网和坑道监控设备。
并且本系统还设有安全报警设备，所述安全报警设备设置在矿井中坑道中，安全报警设备设有报警模块、通讯模块和通话装置，所述安全报警设备通过以太网和监控管理软件连接。
本系统的工作方法是：首先，将超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为该矿工的身份卷标，超高频电子卷标还安装在运输车厢上，作为车厢的标识；坑道监控设备分布于矿井中坑道中，对识别范围内的超高频电子卷标自动识别，并实时监控该段坑道范围内的作业人员和运输车厢；坑道监控设备设有编号；坑道监控装置通过环境检测模块，检测段坑道的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等，坑道监控装置通过以太网和监控管理软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；监控管理软件根据坑道监控装置的编号，通过前置服务器与多个坑道监控装置通讯，并获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息；监控管理软件收到信息后对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行安全分析，并对作业人员和运输车厢的工作状况和位置信息进行分析；监控管理软件将上述实时信息和分析后的数据存储到系统数据库。
监控管理软件在收到信息后，对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行环境信息进行安全分析，如果上述环境指数超标，监控管理软件则向安全报警设备发出报警信号，并向监控工作端生成作业人员的位置信息和身份信息，监控工作站通过安全报警设备的通话装置，向作业人员发出撤离或营救信息。作业人员通过通话装置可以了解到周边的环境指数，做 出相应的紧急撤离决定。另外，监控管理软件根据运输车厢的实时位置信息计算出各个坑道实时的运力情况，为运力调节提供准确的数据支持。
本发明的基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统基于目前最先进的电子技术、自动识别技术和计算信息处理技术以完成来矿井作业人员、运输车辆和环境的实时监控，能对现场情况及时处理，万一发生矿难，因为知道人员的精确位置也为营救提供了有利的信息，提高的人员生还的可能性；根据运输车厢的实时位置信息可以计算出各个坑道实时的运力情况，为调节运力提供准确的数据支持。
Claims (8)
1.煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于：所述系统由超高频电子卷标、坑道监控装置和监控管理软件组成；
所述超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为矿工的身份卷标，超高频电子卷标还被安装在运输车厢上，作为车厢的标识；
所述坑道监控设备分布于矿井中坑道中，并设有对超高频电子卷标的自动识别模块，对识别范围内的超高频电子卷标实时监控识别；所述坑道监控装置设有环境检测模块，所述环境检测模块包括瓦斯浓度测试仪、压力测试仪、温度测试仪、湿度测试仪；坑道监控装置设有通讯模块，坑道监控装置通过以太网和监控系统软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；
所述监控管理软件通过以太网与多个坑道监控装置通讯，并设有对作业人员信息、运输车厢的实时位置信息和环境参数信息的分析模块。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于：安装在矿工的超高频电子卷标对应矿工的身份信息；安装在运输车厢上高频电子卷标对应车厢的编号信息。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于：每个坑道监控装置设有唯一的编号，不同的编号对应不同的坑道位置；监控管理软件通过坑道监控装置的编号，获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于：所述监控管理软件的硬设备包括前置服务器、一个上的监控工作端和系统数据库服务器，前置服务器、监控工作端和系统数据库服务器设置于同一局域网，所述前置服务器通过以太网和坑道监控设备。
5.根据权利要求1所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于：所述系统还设有安全报警设备，所述安全报警设备设置在矿井中坑道中，安全报警设备设有报警模块、通讯模块和通话装置，所述安全报警设备通过以太网和监控管理软件连接。
6.煤矿井下人员与物资实时联网监控方法，其特征在于：超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为该矿工的身份卷标，超高频电子卷标还安装在运输车厢上，作为车厢的标识；
坑道监控设备分布于矿井中坑道中，对识别范围内的超高频电子卷标自动识别，并实时监控该段坑道范围内的作业人员和运输车厢；坑道监控设备设有编号；坑道监控装置通过环境检测模块，检测段坑道的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等，坑道监控装置通过以太网和监控管理软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；
监控管理软件根据坑道监控装置的编号，通过前置服务器与多个坑道监控装置通讯，并获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息；监控管理软件收到信息后对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行安全分析，并对作业人员和运输车厢的工作状况和位置信息进行分析；监控管理软件将上述实时信息和分析后的数据存储到系统数据库。
7.根据权利要求6所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控方法，其特征在于：监控管理软件对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行环境信息进行安全分析，如果上述环境指数超标，监控管理软件则向安全报警设备发出报警信号，并向监控工作端生成作业人员的位置信息和身份信息，监控工作站通过安全报警设备的通话装置，向作业人员发出撤离或营救信息。
8.根据权利要求6所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控方法，其特征在于：监控管理软件根据运输车厢的实时位置信息计算出各个坑道实时的运力情况，为运力调节提供准确的数据支持。
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