CN108915774A - 一种防波动型井下人员定位控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于定位装置技术领域，具体为一种防波动型井下人员定位控制装置，基于可见光通信技术，消除系统拍频噪声，大幅提升接收信噪比，可利用佩戴在矿工身上的矿灯和布设在巷道、工作面的LED灯具实现精确的人员定位，从而大大提高了安全系数。LED光源与移动节点之间电信号设置有速断器，确保发生危险时速断，确保安全。所述的LED光源电线号连接有波动采集器，并接地；所述的LED光源电线号连接有波动采集器，并接地；所述的速断器电线号连接有波动采集器，并接地，上述设计减少设备的波动，确保传输稳定。
Description
技术领域
本发明涉及定位装置技术领域，具体为一种防波动型井下人员定位控制装置。
背景技术
近年来，我国煤矿安全事故频发，造成了重大人员伤亡和巨大的经济损失，煤矿安全生产问题受到社会各界的关注。当煤矿安全事故发生后， 现场环境复杂恶劣，充满未知和不确定性的因素，严重威胁搜救人员的生命安全，给搜救工作的部署和实施带来严峻考验。所以必须要对矿井下人员的矿井下的环境进行监测，现有的监测手段通常为基于无线电通讯技术，无线电通讯在井下受噪声干扰、空间受限而造成的通讯质量差，带宽窄的问题，进而降低了监测效率，发生意外情况时，矿井下人员无法及时逃生。为此，我们提出一种防波动型井下人员定位控制装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防波动型井下人员定位控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防波动型井下人员定位控制装置，包括图像采集模块和音频采集模块，所述图像采集模块和音频采集模块的输出端均电性连接格式转换模块的输入端，所述格式转换模块的输出端电性连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块的输入端电性连接有害气体传感器的输入端，所述信号处理模块的输出端电性连接LED驱动模块的输入端，所述LED驱动模块的输出端电性连接LED光源的输入端，所述LED光源的输出端通过可见光通信连接移动节点的输入端，所述移动节点分别双向电性连接光接收模块和工业以太网，所述工业以太网双向电性连接上位机，所述光接收模块分别双向电性连接解码模块、解调模块和后均衡模块。所述的LED光源与移动节点之间电信号设置有速断器。
优选的，所述有害气体传感器包括瓦斯传感器、一氧化碳传感器和二氧化硫传感器。
优选的，所述信号处理模块包括调制模块、编码模块和预均衡模块。
优选的，所述光接收模块为PIN光电二极管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提出的一种防波动型井下人员定位控制装置，通过对矿井下有害气体的动态全面监测，能够时刻判断出矿井下的环境安全性，基于可见光通信技术，消除系统拍频噪声，大幅提升接收信噪比，可利用佩戴在矿工身上的矿灯和布设在巷道、工作面的LED灯具实现精确的人员定位，从而大大提高了安全系数，该发明使用方便，成本低廉。所述的LED光源与移动节点之间电信号设置有速断器，确保发生危险时速断，确保安全。
附图说明
图1为本发明原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种防波动型井下人员定位控制装置，包括图像采集模块和音频采集模块，所述图像采集模块和音频采集模块的输出端均电性连接格式转换模块的输入端，所述格式转换模块的输出端电性连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块的输入端电性连接有害气体传感器的输入端，所述信号处理模块的输出端电性连接LED驱动模块的输入端，所述LED驱动模块的输出端电性连接LED光源的输入端，所述LED光源的输出端通过可见光通信连接移动节点的输入端，所述移动节点分别双向电性连接光接收模块和工业以太网，所述工业以太网双向电性连接上位机，所述光接收模块分别双向电性连接解码模块、解调模块和后均衡模块。
其中，所述有害气体传感器包括瓦斯传感器、一氧化碳传感器和二氧化硫传感器，所述信号处理模块包括调制模块、编码模块和预均衡模块，所述光接收模块为PIN光电二极管。
工作原理：格式转换模块、信号处理模块、LED驱动模块和LED光源组成一个照明灯基站，照明灯基站吊装在液压支架顶梁上，在矿井下，一般每隔5-8个支架（10米左右）安装一个基站，移动节点为矿工所携带的智能LED终端，同时具有照明和通信功能，即移动节点除了传统的照明功能外，还用于信息的接收和发送，移动节点通过工业以太网与上位机连接，实现矿工和矿工之间的通信，或者在上位机不可用的情况下实现矿工与矿工之间的AdHoc方式通信，在具体使用时，通过图像采集模块音频采集模块采集矿井下的图像和声音信息，并通过格式转换模块实现采样、保持、量化和编码，从而输出数字信号，通过有害气体传感器进行有害气体的信号采集，通过信号处理模块实现对信号映射、添零和共轭，然后进行编码和滤波，信号处理完成后通过LED驱动模块驱动LED光源，通过可见光进行通信，实现将信号传输至移动节点，通过光接收模块实现光接收，光接收模块采用PIN光电二极管，PIN光电二极管作为接收端与前置放大和滤波放大以及解调电路组成接收部分，通过解码模块、解调模块和后均衡模块实现信号的解码，通过工业以太网将信号传输至上位机，实现远程监控。LED光源与移动节点之间电信号设置有速断器，确保发生危险时速断，确保安全。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种防波动型井下人员定位控制装置，包括图像采集模块和音频采集模块，其特征在于：所述图像采集模块和音频采集模块的输出端均电性连接格式转换模块的输入端，所述格式转换模块的输出端电性连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块的输入端电性连接有害气体传感器的输入端，所述信号处理模块的输出端电性连接LED驱动模块的输入端，所述LED驱动模块的输出端电性连接LED光源的输入端，所述LED光源的输出端通过可见光通信连接移动节点的输入端，所述移动节点分别双向电性连接光接收模块和工业以太网，所述工业以太网双向电性连接上位机，所述光接收模块分别双向电性连接解码模块、解调模块和后均衡模块；所述的LED驱动模块与移动节点之间电信号设置有速断器;所述的LED光源电线号连接有波动采集器，并接地；所述的LED光源电线号连接有波动采集器，并接地；所述的速断器电线号连接有波动采集器，并接地。
2.根据权利要求1所述的一种防波动型井下人员定位控制装置，其特征在于：所述有害气体传感器包括瓦斯传感器、一氧化碳传感器和二氧化硫传感器。
3.根据权利要求1所述的一种防波动型井下人员定位控制装置，其特征在于：所述信号处理模块包括调制模块、编码模块和预均衡模块。
4.根据权利要求1所述的一种防波动型井下人员定位控制装置，其特征在于：所述光接收模块为PIN光电二极管。
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| CN114176280A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-15 | 中国矿业大学 | 一种基于可见光的井下人员定位与应急通信装置及方法 |
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