CN108696821A - 一种矿井人员安全定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿井人员安全定位系统，包括监控主机、WEB服务器、集线器、显示器、打印机、通信处理机、现场总线、若干定位基站和智能卡，所述监控主机分别与WEB服务器、集线器、显示器、打印机和通信处理机相连接并且安装在地面部分，所述通信处理机通过现场总线与若干定位基站相连接，若干定位基站分别安装在矿井地面部分各监测点，智能卡保存有地下工作人员身份信息并由地下工作人员随身佩戴可发出无线报警信号。本发明的有益效果是：可以对井下作业人员以及相关设备情况可以实时、准确地传输到地面计算机系统，有效地解决预防矿难发生及降低矿难发生时的人员伤亡率的问题，经过实际测试，完全能满足实际使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿井安全监测领域，特别涉及一种矿井人员安全定位系统。
背景技术
煤炭业作为关系国民经济命脉的重点行业，其安全生产与人民群众生命及财产具有极为密切的关系，一直以来都是各级政府关注的重点问题，并制定实施了诸多旨在确保煤炭安全生产的措施，从整体而言，煤矿安全生产状况得以好转，但仍存在诸多不容忽视的问题。就目前而言，摆在各个煤矿生产单位面前的首要任务就是采取现代化、信息化的井下作业管理方式取代传统的落后模式，可以说，为实现灾害预防、事故救助以及电子信息化管理目标，集中力量实施信息化和智能化建设成为当务之急。借助煤矿井下人员定位系统，井下作业人员以及相关设备情况可以实时、准确地传输到地面计算机系统，这样，管理人员就可以准确掌握井下人员及设备的分布以及运动轨迹，从而更加合理地进行调度和管理。一旦有安全事故发生，救援人员也可根据井下定位系统所提供的数据及图形资料，准确掌握井下作业人员的具体位置，在第一时间采取援救措施，从而保证井下救援工作效率的极大提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可以对井下作业人员以及相关设备情况可以实时、准确地传输到地面计算机系统安全、可靠、实用的矿井人员定位系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿井人员安全定位系统，包括监控主机、WEB服务器、集线器、显示器、打印机、通信处理机、现场总线、若干定位基站和智能卡，所述监控主机分别与WEB服务器、集线器、显示器、打印机和通信处理机相连接并且安装在地面部分，所述通信处理机通过现场总线与若干定位基站相连接，若干定位基站分别安装在矿井地面部分各监测点，智能卡保存有地下工作人员身份信息并由地下工作人员随身佩戴可发出无线报警信号。
作为优选方案，所述现场总线为CAN总线。
作为优选方案，所述智能卡是基于nRF9E5射频SOC设计构成底下人员定位终端。
作为优选方案，所述定位基站选用的中央处理器为89c51单片机。
作为优选方案，所述定位基站选用的CAN通信电路为飞利浦公司生产的SJA1000为核心的CAN控制模块。
作为优选方案，定位基站的CAN驱动器模块选用飞利浦公司的82C250芯片。
本发明的有益效果是：可以对井下作业人员以及相关设备情况可以实时、准确地传输到地面计算机系统，有效地解决预防矿难发生及降低矿难发生时的人员伤亡率的问题，经过实际测试，完全能满足实际使用。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明定位基站结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改，这些等效的变化和修饰同样落入本发明所限定的保护范围。
如图1所示的矿井人员定位系统主要包括地面部分和地下部分，井下人员定位主要包括定位基站、现场总线以及智能卡三部分，定位基站主要作用是对井下作业人员身份编码进行采集，并传送至地面监控主机；作业人员的身份证号码被保存在智能卡里，智能卡不断将该编码向周围发送，在出现矿难时，还可以发无线报警信号。地面监控子系统主要包括监控主机、通信处理机、WEB服务器、打印机以及显示器。通信处理机将井下作业人员分布等状况实时显示在地面计算机屏幕上；WEB服务器是数据库存放场所，这样，借助互联网监管部门即可实现远程监控；打印机用作诸如人员检测管理等报表的打印。在正常工作状况下，经过加密处理后的数据载波信号经井下定位基站中的读卡器向外发送，周围有电磁场存在，当矿工进入电磁场区域后，其随身携带的智能卡就会激活，载有编码号且经过加密处理的信息借助智能卡里的射频收发电路向外发射；定位基站在成功接收到载波信号后，经过微控制器的处理，可以将人员身份识别提取出来并发送至地面计算机，这样就实现了实时监控。
如图2所示的定位基站结构示意图，其中中央处理器MCU可以选用AT89c52单片机。CAN通信电路选用的是以飞利浦公司生产的SJA1000为核心芯片的CAN控制模块。同时CAN驱动器模块也是选用飞利浦公司的82C250芯片。最后，为了保证CAN节点具有较强的抗干扰能力，SJA1000的TX0和RX0通过光电耦合器后与82C250相连，这样能够有效地对CAN的各个节点实行电气隔离，提高CAN节点抗干扰能力。
以上内容结合了实施例附图对本发明的具体实施例做出了详细说明。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文中所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。
Claims (6)
1.一种矿井人员安全定位系统，其特征在于：包括监控主机、WEB服务器、集线器、显示器、打印机、通信处理机、现场总线、若干定位基站和智能卡，所述监控主机分别与WEB服务器、集线器、显示器、打印机和通信处理机相连接并且安装在地面部分，所述通信处理机通过现场总线与若干定位基站相连接，若干定位基站分别安装在矿井地面部分各监测点，智能卡保存有地下工作人员身份信息并由地下工作人员随身佩戴可发出无线报警信号。
2.根据权利要求1所述的矿井人员定位系统，其特征在于：所述现场总线为CAN总线。
3.根据权利要求1所述的矿井人员定位系统，其特征在于：所述智能卡是基于nRF9E5射频SOC设计构成底下人员定位终端。
4.根据权利要求1所述的矿井人员定位系统，其特征在于：所述定位基站选用的中央处理器为89c51单片机。
5.根据权利要求1所述的矿井人员定位系统，其特征在于：定位基站选用的CAN通信电路为飞利浦公司生产的SJA1000为核心的CAN控制模块。
6.根据权利要求1所述的矿井人员定位系统，其特征在于：定位基站的CAN驱动器模块选用飞利浦公司的82C250芯片。
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