CN102562160A - 井下人机定位及斜坡道信号系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及矿井安全控制技术领域，具体涉及一种井下人机定位及斜坡道信号系统，能对井下人员和设备进行定位，并能根据车辆位置，对斜坡道车辆信号灯进行实时控制，包括人机定位子系统和斜坡道信号子系统；所述人机定位子系统包括移动信息终端、基站I和服务器I，所述服务器I，用于接收基站I获取的移动信息终端信息，对设置有移动信息终端的人员及设备进行定位和记录；所述斜坡道信号子系统包括车载信息平台、基站II和服务器II，所述服务器II用于接收基站II获取的车载信息平台信息，对设置有车载信息平台的车辆进行定位，并根据车辆位置，控制斜坡道上相应信号灯的状态；本发明可有效地提高矿山的安全生产能力，加强对入井人员的监管和环境监控设备的监管。

Description

井下人机定位及斜坡道信号系统
技术领域
本发明涉及矿井安全控制技术领域，具体涉及一种井下人机定位及斜坡道信号系统。
背景技术
井下矿石提升系统通常分为竖井提升和无轨车辆斜坡道运输方式提升，在无轨车辆斜坡道运输，除电动卡车、重型柴油卡车等矿石运输无轨车辆外，吉普车、铲运机、凿岩台车、锚杆台车、轻型柴油卡车等服务车辆均在其中运行，而且主斜坡道截面尺寸通常难以满足矿石运输无轨车辆和服务车辆错车的需要，因此在主斜坡道中必须安装车辆信号灯管理系统以达到矿石运输无轨车辆安全运行、保证生产的目的。
现有的斜坡道车辆信号灯管理系统采用PLC和光电开关进行信号灯控制，现有的控制是预先进行逻辑设计，但现有的信号灯管理系统的逻辑控制思路已无法满足目前矿山生产的需要，安全生产存在隐患。因此，急需对信号灯管理系统进行整体升级改造。
此外，井下巷道结构复杂，分支多且互相联通，井下作业人员分散，井上人员难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况。对井下人员考勤管理、生产调度管理、安全管理、抢险救灾指挥都造成了较大的困难。井下人员遇到险情无法即时通知井上。因此，也迫切需要建立一套井下人机定位系统，以便有效地提高矿山的安全生产能力，加强对入井人员的监管和环境监控设备的监管。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明公开了一种井下人机定位及斜坡道信号系统，能对井下人员和设备进行定位，并能根据车辆位置，对斜坡道车辆信号灯进行实时控制。
本发明的目的是这样实现的：井下人机定位及斜坡道信号系统，包括人机定位子系统和斜坡道信号子系统；
所述人机定位子系统包括：
移动信息终端，用于设置在井下人员或设备上，能发出能被基站I接收的无线信号；
基站I，分布式设置于井下，用于采集基站覆盖范围内的采集移动信息终端发送的无线信号并发送到服务器I；
服务器I，用于接收基站I获取的移动信息终端信息，对设置有移动信息终端的人员及设备进行定位和记录；
所述斜坡道信号子系统包括：
车载信息平台，用于设置在井下车辆上，能发出能被基站II接收的无线信号；
基站II，分布式设置于井下，用于采集基站覆盖范围内的车载信息平台的信息并发送到服务器II；
服务器II，用于接收基站II获取的车载信息平台信息，对设置有车载信息平台的车辆进行定位，并根据车辆位置，控制斜坡道上相应信号灯的状态。
所述移动信息终端与基站I之间、车载信息平台与基站II之间通过ZigBee信号进行数据传输。
还包括信息管理中心，用于接收服务器I和服务器II的定位数据，进行分析、汇总和存储。
还包括消息发布子系统，包括设置于井上的显示屏，所述显示屏用于显示信息管理中心输出的信息。
还包括门禁系统，设置于斜坡道井口，用于对井口下井人员、车辆和设备的门禁管理。
还包括矿灯房充电管理子系统，用于管理充电房中各充电架以及充电矿灯的电量、充电和取用信息。
所述基站I、基站II分别包括处理器，所述处理器采用基于FPGA的SOPC系统嵌入NIOS II 32位CPU。
基站I和基站II上还设置有二氧化碳传感器、通风量传感器、水位传感器和瓦斯传感器。
本发明的有益效果如下：本发明的井下人机定位及斜坡道信号系统能对井下人员和设备进行定位，并能根据车辆位置，对斜坡道车辆信号灯进行实时控制，可有效地提高矿山的安全生产能力，加强对入井人员的监管和环境监控设备的监管；采用Zigbee无线通信技术，可形成低成本的无线收发模块，从而建立起一个适应信息化管理系统的井下无线局部网络.随时掌握井下人员及移动设备的动态分布；基站采用基于FPGA的SOPC系统嵌入NIOS II 32位CPU；同时采用uc/os II实时操作系统控制和处理各种通讯任务与控制。系统稳定，可靠性高，控制灵活，成本低。
附图说明
图1示出了井下人机定位及斜坡道信号系统的结构示意图；
图2示出了人机定位子系统和斜坡道信号子系统的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实施例的井下人机定位及斜坡道信号系统，包括人机定位子系统、斜坡道信号子系统、消息发布子系统、门禁系统、矿灯房充电管理子系统和信息管理中心。
参见图2，所述人机定位子系统包括：
移动信息终端，用于设置在井下人员或设备上，能发出能被基站I接收的无线信号；
基站I，分布式设置于井下，用于采集基站覆盖范围内的采集移动信息终端发送的无线信号并发送到服务器I；
服务器I，用于接收基站I获取的移动信息终端信息，对设置有移动信息终端的人员及设备进行定位和记录；
所述斜坡道信号子系统包括：
车载信息平台，用于设置在井下车辆上，能发出能被基站II接收的无线信号；
基站II，分布式设置于井下，用于采集基站覆盖范围内的车载信息平台的信息并发送到服务器II；
服务器II，用于接收基站II获取的车载信息平台信息，对设置有车载信息平台的车辆进行定位，并根据车辆位置，控制斜坡道上相应信号灯的状态。
所述移动信息终端与基站I之间、车载信息平台与基站II之间通过ZigBee信号进行数据传输。
所述信息管理中心，用于接收服务器I和服务器II的定位数据，进行分析、汇总和存储。
所述消息发布子系统，包括设置于井上的显示屏，所述显示屏用于显示信息管理中心输出的信息。
所述门禁系统，设置于斜坡道井口，用于对井口下井人员、车辆和设备的门禁管理。
所述矿灯房充电管理子系统，用于管理充电房中各充电架以及充电矿灯的电量、充电和取用信息。
所述基站I、基站II分别包括处理器，所述处理器采用基于FPGA的SOPC系统嵌入NIOS II 32位CPU。
基站I和基站II上还设置有二氧化碳传感器、通风量传感器、水位传感器和瓦斯传感器。

Claims (8)

1.井下人机定位及斜坡道信号系统，其特征在于：包括人机定位子系统和斜坡道信号子系统；
所述人机定位子系统包括：
移动信息终端，用于设置在井下人员或设备上，能发出能被基站I接收的无线信号；
基站I，分布式设置于井下，用于采集基站I覆盖范围内的采集移动信息终端发送的无线信号并发送到服务器I；
服务器I，用于接收基站I获取的移动信息终端信息，对设置有移动信息终端的人员及设备进行定位和记录；
所述斜坡道信号子系统包括：
车载信息平台，用于设置在井下车辆上，能发出能被基站II接收的无线信号；
基站II，分布式设置于井下，用于采集基站II覆盖范围内的车载信息平台发送的无线信号并发送到服务器II；
服务器II，用于接收基站II获取的车载信息平台信息，对设置有车载信息平台的车辆进行定位，并根据车辆位置，控制斜坡道上相应信号灯的状态。
2.如权利要求1所述的井下人机定位及斜坡道信号系统，其特征在于：所述移动信息终端与基站I之间、车载信息平台与基站II之间通过ZigBee信号进行数据传输。
3.如权利要求2所述的井下人机定位及斜坡道信号系统，其特征在于：还包括信息管理中心，用于接收服务器I和服务器II的定位数据，进行分析、汇总和存储。
4.如权利要求3所述的井下人机定位及斜坡道信号系统，其特征在于：还包括消息发布子系统，包括设置于井上的显示屏，所述显示屏用于显示信息管理中心输出的信息。
5.如权利要求1-4中任一项所述的井下人机定位及斜坡道信号系统，其特征在于：还包括门禁系统，设置于斜坡道井口，用于对井口下井人员、车辆和设备的门禁管理。
6.如权利要求5所述的井下人机定位及斜坡道信号系统，其特征在于：还包括矿灯房充电管理子系统，用于管理充电房中各充电架以及充电矿灯的电量、充电和取用信息。
7.如权利要求6所述的井下人机定位及斜坡道信号系统，其特征在于：所述基站I、基站II分别包括处理器，所述处理器采用基于FPGA的SOPC系统嵌入NIOS II 32位CPU。
8.如权利要求7所述的井下人机定位及斜坡道信号系统，其特征在于：基站I和基站II上还设置有二氧化碳传感器、通风量传感器、水位传感器和瓦斯传感器。
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