CN201013406Y - 一种基于蓝牙技术的井下人员定位系统 - Google Patents

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CN201013406Y CNU2006200212472U CN200620021247U CN201013406Y CN 201013406 Y CN201013406 Y CN 201013406Y CN U2006200212472 U CNU2006200212472 U CN U2006200212472U CN 200620021247 U CN200620021247 U CN 200620021247U CN 201013406 Y CN201013406 Y CN 201013406Y
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Abstract

本实用新型公开了一种基于蓝牙技术的井下人员定位系统。包括蓝牙基站、蓝牙信息卡、通信总线和地面管理中心四部分。通过通信总线将多个蓝牙基站和地面管理中心相连。蓝牙信息卡与蓝牙基站之间通过双向无线连接。蓝牙信息卡可以不断发出自身的信号给蓝牙基站，蓝牙基站将接收到的蓝牙信息卡的信号及自身的位置信息利用通信总线传输到地面管理中心进行数据处理分析，从而实现井下人员定位；地面管理中心还可以通过蓝牙基站向蓝牙信息卡发出呼叫信号。定位准确、可靠、可进行双向通信。

Description

一种基于蓝牙技术的井下人员定位系统
技术领域
本实用新型涉及矿井安全监测领域，特别是一种基于蓝牙技术的井下人员定位系统。
背景技术
井下作业人员的定位，对井下作业的调度，井下作业的安全生产监督控制，事故发生后的施救，降低事故带来的损失等，具有十分重要的意义。
目前井下定位一般采用电子识别卡(RFID)的方式，员工随身携带写有唯一编号的电子识别卡，巷道的读卡器装置发射询问信号，接收员工电子识别卡的应答信号，从而实现员工的定位。这种定位系统存在一些问题：信号不稳定，漏读现象经常发生，读卡器价格昂贵，另外，电子识别卡一般是被动卡，只能发射自身的固定号码，而不能与读卡器进行双向通信。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种定位准确、可靠、可进行双向通信的基于蓝牙技术的井下人员定位系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的基于蓝牙技术的井下人员定位系统，由蓝牙基站、蓝牙信息卡、通信总线和地面管理中心组成，所述蓝牙基站和地面管理中心通过通信总线连接，所述蓝牙信息卡与蓝牙基站之间通过双向无线连接。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的基于蓝牙技术的井下人员定位系统，由于由蓝牙基站、蓝牙信息卡、通信总线和地面管理中心组成，蓝牙基站和地面管理中心通过通信总线连接，所述蓝牙信息卡与蓝牙基站之间通过双向无线连接。蓝牙信息卡可以不断发出自身的信号给蓝牙基站，蓝牙基站将接收到的蓝牙信息卡的信号及自身的位置信息利用通信总线传输到地面管理中心进行数据处理分析，从而实现井下人员定位；地面管理中心还可以通过蓝牙基站向蓝牙信息卡发出呼叫信号。定位准确、可靠、可进行双向通信。
附图说明
图1是本实用新型基于蓝牙技术的井下人员定位系统示意图；
图2是本实用新型中蓝牙基站的结构示意图；
图3是本实用新型中蓝牙信息卡的结构示意图；
图4是本实用新型的应用过程参考流程图；
图5是本实用新型中基站处理器的电路原理图；
图6是本实用新型中蓝牙芯片的电路原理图；
图7是本实用新型中蓝牙放大电路原理图；
图8是本实用新型中基站485的电路原理图；
图9是本实用新型中基站CAN的电路原理图；
图10是本实用新型中基站存储器及232电路原理图；
图11是本实用新型中蓝牙信息卡控制器及声光报警电路原理图。
具体实施方式：
本实用新型的基于蓝牙技术实现的井下人员定位系统，其较佳的具体实施方式如图1所示，由蓝牙基站1、蓝牙信息卡2、通信总线3、地面管理中心4组成。蓝牙基站1和地面管理中心4通过通信总线3连接，蓝牙信息卡2定时发出自身身份信号，与蓝牙基站1进行无线通信，蓝牙基站1接收到信息后，附加上基站自身的位置信息通过通信总线3传送到地面管理中心4，地面管理中心4软件处理计算后，确定人员位置。蓝牙信息卡2与蓝牙基站1之间通过双向无线连接，本系统具有双向通信功能，可以实现从地面管理中心呼叫井下人员，也可以由井下人员上传求救报警信息。
如图2所示，所述的蓝牙基站1是一个嵌入式系统，包括蓝牙芯片5、放大电路6、基站处理器7、存储器8、通信接口电路9和电源10，其中通信接口电路包括RS485总线、CAN总线和RS232接口电路。蓝牙芯片5和放大电路6组成蓝牙一级模块(CLASS1)
如图3所示，所述的蓝牙信息卡2包括蓝牙芯片5，控制器13，放大电路6，声光及报警电路11和充电电池12，其中蓝牙芯片5，放大电路6组成蓝牙一级模块(CLASS1)
如图4所示，本实用新型利用蓝牙基站1、蓝牙信息卡2和通信总线3实现双向报警功能。
如图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，
图5中，基站处理器7采用MSP430F147芯片，该芯片的32，33，20，19脚与蓝牙芯片5的H9，J10，H8，H7脚相连，以实现数据的传输。
该芯片的21，22脚与蓝牙芯片5的E8，B4相连以实现低功耗模式，18脚与蓝牙芯片5的B3相连以实现复位功能。
图6中，蓝牙芯片5的D1，D3与图7中放大电路的T7024的1，15脚相连，蓝牙芯片5的F1，E1与HHM1517的3，4脚相连以实现数据的放大与切换。
图5中基站处理器7中的MSP430F147芯片的49，50脚与图10中存储器24LC128-1/MS的6，5脚相连，实现数据的存储功能。
图5中基站处理器7中的MSP430F147芯片的34，35脚与，图10中232芯片的11，12脚相连，以实现与PC的数据交换。
图5中基站处理器7中的MSP430F147芯片的12，13，14，29，30，31，39，40，41，42，43与图9中MCP2515的12，11，10，14，15，13，16，17，4，5，6脚相连，以通过CAN总线实现外部数据与MSP430F147与的数据转换。
图5中基站处理器7的MSP430F147芯片的34，35，48与图8中的U16的2脚，U12的第四脚，U13的第二脚相连，以通过485总线实现外部数据与MSP430F147的数据的转换.，以上是蓝牙基站的具体实施方式。
蓝牙信息卡2包括蓝牙芯片5、控制器13、放大电路6、声光及报警电路11和充电电池12。其中蓝牙芯片5和放大电路6与蓝牙基站的实施方式相同。
如图11所示，控制器13采用MSP430F123芯片，该芯片的15，16，11，12脚与图6中蓝牙芯片5的H9，J10，H8，H7脚相连，以实现数据的传输。MSP430F123芯片的18，17脚与图6中的蓝牙芯片5的E8，B4相连以实现低功耗模式，21脚与蓝牙芯片5的B3相连以实现复位功能
图6中蓝牙芯片5的D1，D3与图7中放大电路的T7024的1，15脚相连，蓝牙芯片5的F1，E1与HHM1517的3，4脚相连以实现数据的放大与切换。
图11中的声光报警电路，MSP430F123芯片的P1.1控制蜂鸣器P1.2控制应答键，P1.3控制呼救键，P2.0，P2.1，P3.3，分别控制3个发光二级管。
本实用新型采用蓝牙无线技术，设计一种带有蓝牙芯片的蓝牙信息卡，佩带在员工身上，在巷道内需要监测的地点安置蓝牙基站。蓝牙信息卡平时不断发出自身的信号，蓝牙基站将接收到的蓝牙信息卡的信号，并结合自身的位置信息利用CAN或485通信总线传输到地面管理中心的计算机中，计算机软件经过数据处理分析，从而实现井下人员定位。可以双向通信，具有双向呼叫功能。
所述蓝牙基站放置在巷道内，用通信总线互相连接，直至地面管理中心。蓝牙基站平时接收蓝牙信息卡发来的无线信号，并结合自身位置信息经通信总线传输到地面管理中心，通过地面管理中心软件对数据计算处理，得到佩戴蓝牙信息卡的人员的位置，从而实现井下人员定位。
地面管理中心要和井下某个人或所有人联系，可通过软件发送呼叫信号，井下人员佩戴的蓝牙信息卡会用闪光，声响的形式告知佩戴者，呼叫可分为一般呼叫，紧急呼叫，紧急撤退三种。井下人员也可以通过蓝牙信息卡上的按键，应答地面管理中心的呼叫或向地面管理中心发出求救信号，实现主动呼叫地面管理中心的功能。
本实用新型由于采用了蓝牙无线技术，实现了井下人员定位和信号双向通信，信号传输稳定，很少漏读，成本低廉，对于日常人员的调度指挥，安全监督，抢险救灾，提高矿山的管理水平具有重要意义。

Claims (5)

1.一种基于蓝牙技术的井下人员定位系统，其特征是：由蓝牙基站(1)、蓝牙信息卡(2)、通信总线(3)和地面管理中心(4)组成，所述蓝牙基站(1)和地面管理中心(4)通过通信总线(3)连接，所述蓝牙信息卡(2)与蓝牙基站(1)之间通过双向无线连接。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的井下人员定位系统，其特征是：所述蓝牙基站(1)包括蓝牙芯片(5)、放大电路(6)、基站处理器(7)、存储器(8)、通信接口电路(9)和电源(10)。
3.根据权利要求2所述的基于蓝牙技术的井下人员定位系统，其特征是：所述的通信接口电路(9)包括RS485通信接口电路、RS232通信接口电路、CAN通信接口电路。
4.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的井下人员定位系统，其特征是：所述的蓝牙信息卡(2)包括蓝牙芯片(5)、控制器(13)、放大电路(6)、声光及报警电路(11)和充电电池(12)。
5.根据权利要求2、3或4所述的基于蓝牙技术的井下人员定位系统，其特征是：所述蓝牙芯片(5)与所述放大电路(6)组成蓝牙一级模块。
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