CN201358738Y - 煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统，本实用新型的基于AT86RF212的煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统包括以下单元：人员精确定位模块；定位信标模块；基站模块，该基站模块为精确定位功能和无线移动通话功能的一体化结合；无线移动通话系统；无线移动通话手机模块；遇难救助应急通讯指挥调度系统/安全生产通讯指挥调度系统；光纤以太网络具有一套双向光纤以太网络系统及矿难救助应急备用的光纤以太网网络，光纤以太网络用于系统的信号传输连接；精确定位基站间距1000米设置，两个基站间布置一定数量的定位信标模块，本实用新型的人员定位精度为1米，动态情况下定位精度为5米以内。

Description

煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统。

背景技术

1、目前安全生产面临的形势

“十五”期间，国家颁布实施了《安全生产法》等一系列安全生产法律法规。但是，由于我国目前正处于经济和社会的转型期，生产力发展水平不均衡，安全生产基础薄弱，安全生产形势依然严峻。

一是事故总量大。1996～2005年，平均每年发生各类事故70多万起，死亡12万多人，伤残70多万人。我国每年因各类事故造成的经济损失均在2500亿元以上。

二是重特大事故多。与发达国家相比差距大。以煤矿为例，2005年煤矿百万吨死亡率为2.81，约是美国的70倍、南非的17倍、波兰的10倍、俄罗斯和印度的7倍；严峻的安全生产形势不仅严重威胁着人民群众生命安全和健康，也影响到社会安定与和谐。

2、目前煤矿人员定位技术、产品现状

目前在煤矿井下使用的RFId考勤卡系统设备及zgbee网络系统设备，由于其技术指标及各项参数值比较低及落后，它们只能是用于矿工考勤卡使用，一般用在矿工人员最多的采集面上工作的地方，定位范围大约50米，这还是靠减少读卡器之间的距离来实现的，也就是说读卡器之间距离是多少，那么定位的范围就是多少，在实际使用时，在井下的几公里、十几公里长的主要坑道中，一般只是在坑道的分之处安放读卡器，用于矿工上班考勤之用，整个几十公里长的主坑道上一个也没布放，这一重要的、很长的地段就成了盲区，矿难的发生是不以人的意志为转移的，如果矿难就在这些没有布放读卡器的这些地方发生，或者在有读卡器的地方发生，由于定位的精度太低(10米以上)起不到救援的作用，可想而知他的后果是相当严重的，这一地区段人员情况一无所知，更谈不上救助了。更为严重的是主坑道的事故如将通讯线路中断，事故点里面的通讯完全中断，里面的情况一无所知，失去了信息的来源，该系统也就处于瘫痪的状态，失去了作用。

由于上述系统设备只能完成矿井日常人员考勤等项工作，不具备矿难救助功能，所以当矿难发生时上述系统设备起不到救助的作用，因此全国许多数煤矿都在等待能够有助于救难抢险的新技术、新产品的出现，全国各地的科研人员也在积极努力的寻找、探求新的更高的、更新的技术来实现这个盼望已久的愿望。

3、目前我国煤矿无线通话技术、产品现状

目前我国煤矿通话设备不尽相同；固定公话式、小灵通、大灵通、CDMA、WIFI等有线、无线交换机，在煤矿井下使用的移动式手机设备其造价、成本相当的高，小灵通、CDMA、WIFI等设备是公网的大设备被用于煤矿通话纯属于是无奈之举；大都是买来现成的通话设备简单的通过安防检查就作为煤矿的通话设备使用，他们的通讯网络都不是以太网络，而是电缆线路，以后要想应用于煤矿通讯系统就必须将通讯网络改造成以太网络后方可进入，否则不准进入煤矿领域，到如今还没有专用的适用于煤矿通话的专用设备，为了生产调度只能是暂时使用而已，平时生产、调度电话的功能不具备应急救难应急指挥调度的功能，当遇到矿难救助时每个有电话的(固定式的、无线的)人都想用电话联系、报告、请示等，由于电话交换机通话的中继线是有限的，一时间突发这么大的话务量将所有的中继线全都占满，再有呼叫的用户无法再呼叫通电话，从而造成整个电话交换机瘫痪，前一段时间北京中央电视台失火，来了200多警察每个人都带一个无线对讲机，来的人都是有救火的重要任务，都是用对讲机呼叫联系、布置工作，由于无线基站只有20条中继线，只能够20对人讲话，200人同时呼叫，一下子将无线对讲设备呼叫瘫痪了，谁也别想再通电话，造成指挥调度领导的重要电话打不通，无法正常指挥，眼看着大火延烧，多么沉痛的教训，矿难救助应急指挥调度电话系统首先重要的功能就是要保证应急指挥调度指挥员通话是第一头等重要的，通话系统在总台的控制之下进行，凡发生呼叫的用户必须申请，有总台控制完成通话，保证无线通话系统的畅通，其他任何电话只能在总控台的控制下进行通话，绝不会出现电话交换机被呼叫瘫痪的现象出现和发生，保证应急指挥系统工作，获取必要的、准确信息，正确下达指挥调度命令，保证救难工作胜利完成，所以说矿难救助应急指挥调度电话系统与平时的生产、调度电话的作用、功能是不相同的。

4、现在应用于煤矿上的主要无线通话的相关技术分析比较

PHS无线通信技术：

“井下小灵通”系统是对目前已被广泛成熟应用的小灵通无线通信系统的各种设备进行安全技术处理，使其能够满足“煤安”要求，进而使其服务于井下。其优点是可以利用和融合原有的通信资源，装备本系统后，服务区内的有线与无线系统、地面与井下通信系统形成完美结合，个人终端可以自由漫游于地面、井下，可以方便接入公众通信网。

CDMA无线通信技术：

CDMA2000-1x网络理论传输速率：153kbs，实际传输速率：70～80kbs，可支持音频、视频数据以及监控数据双向传送。根据基站的功率，CDMA的覆盖范围可以从几百米到几公里。系统技术成熟，但由于我国只有偏远地区才充许采用CDMA450MHZ网络，绝大部分城市只充许使用CDMA800MHZ组网。由于井下环境比较复杂，因此CDMA450MHZ系统进行二次开发后也可以用于煤矿通信。

SCDMA无线通信技术：

也叫“大灵通”，SCDMA无线接入技术是我国拥有完整自主知识产权的新一代无线移动通信产品，覆盖范围可以从几百米到几公里。在矿井口设置基站控制器，井下通道的覆盖是采用基站分布系统，直放站及其室内分布覆盖系统。室内覆盖系统可以采用两种方案，一是采用泄漏电缆覆盖的方式，另一种采用室内分布系统覆盖。其缺点是技术复杂度大，现场施工要求高，对现场施工及用户服务人员的素质要求比较高，并且产品选择面少。

WLAN无线通信技术：

无线局域网是传统布线网络的一种替代或延伸方案。工作频段为2.4GHZ，支持5.5Mbps和11Mbps两种速率。多速率机制的介质接入控制(MAC)确保当WLAN工作站之间距离过长或干扰太大是、信噪比低于某个门限时，传输速率能够从11Mbps自动降到5.5Mbps，或者根据直接序列扩频技术调整到2Mbps和1Mbps。在规范要求的功率下要求在开阔环境的覆盖范围能够达到150～300m，在室内半开放的办公环境覆盖范围内通达30～80m。井下无线通信可通过在井下设置WLAN的接入点(AP)设备，AP提供它所覆盖区域的无线通信，各AP设备通过HUB或WLAN的接入控制器(AC)设备连接到地面的局域风。优点是组网简单，WI-FI的AP设备比较成熟，可以解决数据、语音的混合组网，缺点是覆盖范围相对较小；缺乏WLAN终端支持，功耗相对太大。以上各种通话设备都没有调度功能，更没有应急指挥调度功能。

5、目前需要解决的问题是：煤矿急需的人员安全及矿难救助系统

目前煤矿急需一种遇险遇难人员精确定位与搜救系统设备的产品，由于该项技术水平非常之高，技术难度也相当的大，到目前为止我国还没有一家公司能够研制出来，煤矿中的矿工人员分布在整个矿区的各个部分及个个角落，在从事各自的各种工作，人们不知道矿难发生的时间、具体地点、严重程度等信息，一旦发生矿难，首要知道的是发生的地点、所有矿工所在的准确位置、地点，这些工作由具备精确人员定位功能的(定位精度1米)系统设备来实现，监控中心经过各种信息来源及数据运算、处理后立即得知矿难发生的准确的地点、遇难遇险矿工所在的准确具体地点、遇险矿工人数有多少等信息，那么此时被埋在矿难地点里面的受困人员，如果有了这种精确人员定位系统设备，在发生矿难的一瞬间已经记录了矿工的准确位置，能为成功救助争取了最宝贵的时间、救助人员在最短的时间内会作出最佳救助方案，为成功救助起到了关键的作用，如果没有精确人员定位的系统设备，矿工的准确位置不清楚或知道的是大概范围，这种情况下就无助于救助工作。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决目前在煤矿井下使用的RFID考勤卡系统设备及zgbee网络系统设备存在的人员定位范围大，不能在紧急救助时准确确定人员所在位置的问题，以及目前通讯网络是电缆线路，平时生产、调度电话的功能不具备应急救难应急指挥调度功能的问题，而提供一种煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统。

本实用新型的基于AT86RF212的煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统包括以下单元：

人员精确定位模块：该人员精确定位模块由井下人员佩戴，能收发信息，该人员精确定位模块由AT86RF212无线射频芯片、一个简单的型号为Maga48L为MCU和其它电阻、电容等器件构成；

定位信标模块：是由AT86RF212无线射频芯片、一个存储容量大的型号为Maga168L为MCU处理器、AT2402串行参数存储器及相关辅助元件构成，该定位信标模块具有路由和收发信息功能，设置在基站之间，提高区域定位精确度，其作为定位参考点，在光纤以太网络出现故障时，作为辅助的通讯接点使用；

基站模块：该基站模块为精确定位功能和无线移动通话功能的一体化结合，其中人员精确定位部分包括有两组四元子天线阵、多路选择器、四片ADS1610数据采样器、两片AT86RF212射频芯片；无线移动通话部分包括有一组鞭状全向天线、一片AT86RF212射频芯片、配合电路；共用部分包括有TMS320C6421主处理器、与光纤以太网络接口电路及配合电路；其无线侧向精确定位结构是，二组四元天线阵与多路选择器连接，多路选择器与四路同步AD采样器连接，四路同步AD采样器与TMS320C6421数字信号处理器共同处理人员精确定位信息和数据；

无线移动通话手机模块：具有信息收发、通话及在可见区域内的通话交换功能无线移动通话模块包括有一片AT86RF212射频芯片、一片TMS320VC5509主处理器和配合电路器件，无线移动手机在规定的1000米通话距离范围内可进行双方通话，最多六对同时讲话，该通话不经过基站；配合图3所示，信号经过鞭状全向天线后由与精确定位合用的TMS320C6421主处理器，进行信息处理，由于主处理器TMS320C6421芯片是一台高速信息、数据处理器，它可以用分时的方法等处理方式同时处理精确定位功能及无线移动通话功能的所有数据、信息，每台基站设有四条通话中继线路，供基站间及基站与总台的通话；

遇难救助应急通讯指挥调度系统/安全生产通讯指挥调度系统：包括有应急通讯指挥调度系统主机和精确定位系统主机；

光纤以太网络：具有一套双向光纤以太网络系统及矿难救助应急备用的光纤以太网网络，光纤以太网络用于系统的信号传输连接；

本实用新型的精确定位基站间距1000米设置，为了提高定位精度，在两个基站间布置一定数量的定位信标模块，在定位系统中心的控制下完成精确定位的工作，人员定位精度为1米，动态情况下定位精度为5米以内。

本实用新型的精确定位原理和有益效果：

本实用新型具有一套完整的智能VOIP平台集中了两种功能；矿难救助应急通讯指挥调度及平时生产调度功能，它集成了媒体网关、软交换、媒体服务器、应用服务器和边界控制器的所有功能；采用世界领先的语音通信技术和先进的语音压缩、回音消除及抖动缓冲技术，可以提供高质量的VOIP业务；同时系统还融合了企业统一通讯平台功能，包含文本、语音、视频、手机短信、文件传输、网络会议、群组协作等多种通讯、协作功能，提供标准化接口与业务系统对接，增强业务处理的实时性，系统具有高度可管理性。

本实用新型具有一套人员精确定位及其监控中心，实时显示、处理、储存人员精确定位的数据、信息、历史回放等。与矿难救助应急通讯指挥调度系统配合，快速、有效、准确、胜利完成遇难救助工作。

本系统有一套双向光纤以太网络系统及矿难救助应急备用的光纤以太网网络，用以保证救助时光纤通讯网络的畅通

本实用新型的干涉仪测向精确定位原理：

有关电磁波入射的方向信息，包含在极化矢量的状态和相位波前的状态中，相位波前与传播方向垂直。所有没有多波分辨能力的测向方法(具有多波分辨能力的测向方法：如空间谱估计测向等，其他传统的测向方法都不具有多波分辨能力)都是用这两个物理特性之一确定方向的。而电磁场的幅度不包含方向信息，峰值一般表示为本地场强。干涉仪是相位敏感性方法，从原理上看是依靠测量电磁波的相位波前。不必进行测向信号预处理，而是直接求取空间上分开的传感器(天线)之间相位关系的那种测向装置称为干涉仪。

干涉仪系统给出的方向信息是由相位关系直接得到的，不是先变换成一种可用模拟方法容易处理的形式。但必须考虑天线阵的构成，接收通道和传输通道的不一致性所引起的误差补偿，和其它由算法的不同所产生的误差分析。通常的相位敏感性测向方法，虽然也是用天线元的相位关系，确定来波方法，但中间要通过幅度关系和相位调制，如Adcock和多谱勒测向机。

在干涉仪系统中，是否出现模糊性的基线的临界尺寸是二分之一波长。如果测向系统中所有基线长度均小于二分之一波长，则称该系统是“小基础”系统。如果测向系统中，至少有一个基线的长度大于二分之一波长，则称该系统是“大基础”系统。采用大基础的原因是基线越长，测向精度越高。

基于圆阵的许多二维多基线干涉仪测向算法，一般都具有无镜向问题和在0°--360°内测向精度较一致的优点。其中的一些算法还可以实现抗干扰能力强、天线阵互耦影响小的中、大孔径无模糊测向。虽然全面比较各种测向算法的优劣是很困难的，但是由于测向精度往往是测向算法取舍的依据，所以对不同测向算法的精度作比较是很有意义的。基于以上原因，我们在给出本方案的算法之前，对基于圆阵的三种测向算法的在小孔径条件下精度公式作一推导。

设N个天线阵元在圆周上均匀分布，圆心为参考点，参考点到第一阵元方向为参考方向，那么第n个天线阵元处接收到的信号相位为： ${\mathrm{\δ}}_n\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{2\mathrm{\πr}}{\mathrm{\λ}}$

COS[θ+(n-1)α]，n＝1，...，N，(N≥3)其中r是圆阵半径，λ是信号的波长，θ∈[0，2π]是信号到达角，α＝2π/N。计算相邻阵元间的相位差：

${\mathrm{\φ}}_n\left(\mathrm{\θ}\right)={\mathrm{\δ}}_n\left(\mathrm{\θ}\right)-{\mathrm{\δ}}_{n+1}\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{4\mathrm{\πr}}{\mathrm{\λ}}\×\sin (a/2)\×\sin [\mathrm{\θ}+(n-\frac{1}{2})a]n=1,...,.N-1$

${\mathrm{\φ}}_N\left(\mathrm{\θ}\right)={\mathrm{\δ}}_N\left(\mathrm{\θ}\right)-{\mathrm{\δ}}_1\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{4\mathrm{\πr}}{\mathrm{\λ}}\×\sin (a/2)\×\sin [\mathrm{\θ}+(N-\frac{1}{2})a]$

当4rsin(α/2)＜λ时，|φ_n(θ)|＜π，n＝1，...，N，对于这样的小孔径测向，我们有以下测向算法：

方法1：最佳角度匹配法

此方法的基本思想是选取N个方位计算值中误差最小的一个作为测向结果，就是将实测的相位差值

按公式

求出与

相对应的角度θ_n1，θ_n2，并按 $\widetilde{\mathrm{\θ}}=\arg \underset{\mathrm{\θ}}{\min }\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{m=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}{(\mathrm{\θ}-{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{nm}})}^2$ 求信号到达角初始估计，然后将对应于最小

的θ_n1，θ_n2与

比较，并将其中与的误差最小的那个角度作为信号的到达角，即

方法2：最小二乘法

本方法将实测的相位差值

与φ_n(θ)(n＝1，...，N)比较，按最小二乘准则估计信号的到达角。其一般表达式为

方法3-最大相关系数法

此方法将实测的相位差值与φ_n(θ)(n＝1，...，N)比较，按相关系数最大准则估计信号的到达角其一般表达式为

值得注意的是，N个相位差的选取不是唯一的，例如对五元圆阵也可以取相位差：φ₁(θ)＝δ₁(θ)-δ₃(θ)，

若4rsina＜λ，则|φ_n(θ)|＜π，n＝1，...，N。以上测向算法仍适用。

通过计算得出来波方位，根据基站的高度和场强的情况，可以精确的测出RFID的位置。

矿难救助应急指挥调度电话系统首先重要的功能是保证应急指挥调度指挥员通话是第一头等重要的，通话系统在总台的控制之下进行，凡发生呼叫的用户必须申请，由总台根据具体情况是否准许通话，并且控制完成通话，保证无线通话系统的畅通，其他任何电话只能在总控台的控制下进行通话，绝不会出现电话交换机被呼叫瘫痪的现象出现和发生，保证应急指挥系统工作，获取必要的、准确信息，正确下达指挥调度命令，保证救难工作胜利完成，所以说矿难救助应急指挥调度电话系统与平时的生产、调度电话的作用、功能是不相同的。

一旦发生矿难，首要知道的是发生的地点、所有矿工所在的准确位置、地点，这些工作由具备精确人员定位功能的(定位精度1米)系统设备来实现，监控中心经过各种信息来源及数据运算、处理后立即得知矿难发生的准确的地点、遇难遇险矿工所在的准确具体地点、遇险矿工人数有多少等信息，那么此时被埋在矿难地点里面的受困人员，由于有了这种精确人员定位系统设备，在发生矿难的一瞬间已经记录了矿工的准确位置，不论矿工到何处工作都能保证您的安全、即做到人员的精确定位，也就是做到不论矿难发生在矿区的任何地方都可以得到积极地及时的矿难救助，矿井上了这种高技术水平的精确人员定位系统设备主要的功能及任务就是为了矿难抢险救助之用，我们要求矿难发生后通讯网络尽力做到不中断或少中断，为了能够作到这一点必须做到通往监控中心的网络2-3条，当矿难发生时如将一条通讯网络破坏而中断，启动另一条通讯网络完成矿难处里边的通讯设施、基站的通讯，保证救助工作任务的胜利完成，我们将通过矿井上的通风口、煤炭运输通道等通道完成备用光纤或环形光纤以太网络的布放工作。

在人员精确定位的基础上还具有一套应急救助指挥调度系统，它的功能与目前使用的生产、调度通话系统不同，在遇难、遇险时它可通过现行通话网络(与精确定位公用一个光纤以太网络)及启动备用通话网络在精确定位网络配合下，在掌握、了解遇难矿工的准确位减少被困矿工的伤亡，真正起到矿难救助的作用，置信息后，与遇险区域的矿工直接通话，做到第一时间掌握、了解遇难现场实际情况，做到直接、有效、正确的指挥救助工作。

矿难救助应急通讯指挥调度系统与生产、指挥调度系统共用一个平台，只是在不同的场合及时间完成不同的功能和任务，可以说它们的硬件电路组成基本上是一样的，只是控制软件不同才可完成不同的功能，它们的信息、数据来源都是一样的，只是由于功能的不同由不同的软件控制完成应急通讯或生产调度通讯，通话控制方式的改变是由系统控制中心来完成的，一般情况下都处于生产、指挥调度通讯方式，只有在发生矿难时才启动应急通讯指挥调度通讯方式，真正做到了两者功能的兼顾，极大地减少了设备的资金投入，又做到了平时生产及遇难救助通讯功能的实现，充分体现了该设备具有的独特、创新、真正实用于煤矿安全生产及矿难救助应急通讯指挥调度功能，为煤矿的安全生产做出重大的贡献

煤矿遇难救助应急通讯指挥调度系统功能：

在遇矿难时首先立即启动应急救助程序，启动备用光纤通讯网络，启动应急通讯指挥调度系统完成从平时生产调度通讯功能的转变；矿难救助应急指挥调度电话系统首先重要的功能就是要保证应急指挥调度指挥员通话是第一头等重要的，通话系统在总台的控制之下进行，凡发生呼叫的用户必须申请，由总台根据具体情况是否准许通话，并且控制完成通话，保证无线通话系统的畅通，其他任何电话只能在总控台的控制下进行通话。

本实用新型具有煤矿人员精确定位功能及监控和安全生产考勤功能：

本实用新型具有计算机管理系统，光纤路由器、光纤交换机、简化RFID模块(不含路由仅能收发信息

一般人员带的模块)、全功能RFID模块(具有路由和收发信功能，设置在基站间为了提高区域定位精度而设置的定位参考点也可以光纤网络出现故障时，作为辅助的通信接点用)、基站模块(完成人员精确定位、光纤环网接入网关、无线网关功能等)。

本实用新型相对于现有的系统，成本比较低。

附图说明

图1是本实用新型之人员精确定位模块的电路框图。

图2是本实用新型之定位信标模块的电路框图。

图3是本实用新型无线通话手机模块电路框图。

图4是本实用新型之基站模块的电路框图。

具体实施方式

本实用新型的基于AT86RF212的煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统包括以下单元：

人员精确定位模块，如图1、图4所示：该人员精确定位模块由井下人员佩戴，能收发信息，该人员精确定位模块由AT86RF212无线射频芯片1、一个简单的型号为Maga48L为MCU2和其它电阻、电容等器件构成；

定位信标模块，如图2、图4所示：是由AT86RF212无线射频芯片3、一个存储容量大的型号为Maga168L的MCU处理器4、AT2402串行参数存储器5及相关辅助元件构成，该定位信标模块具有路由和收发信息功能，设置在基站之间，提高区域定位精确度，其作为定位参考点，在光纤以太网络出现故障时，作为辅助的通讯接点使用；

基站模块，如图4所示：该基站模块为精确定位功能和无线移动通话功能的一体化结合，其中人员精确定位部分包括有两组四元子天线阵6、多路选择器7、四片ADS1610数据采样器8、两片AT86RF212射频芯片9；无线移动通话部分包括有一组鞭状全向天线10、一片AT86RF212射频芯片11、配合电路；共用部分包括有TMS320C6421处理器12、与光纤以太网络接口电路及配合电路；其无线侧向精确定位结构是，二组四元天线阵6与多路选择器7连接，多路选择器7与四路同步AD采样器8连接，四路同步AD采样器8与TMS320C6421数字信号处理器12共同处理人员精确定位信息和数据；

无线移动通话手机模块，如图3所示：具有信息收发、通话及在可见区域内的通话交换功能无线移动通话模块包括有一片AT86RF212射频芯片13、一片TMS320VC5509主处理器14和配合电路器件15，无线移动手机在规定的1000米通话距离范围内可进行双方通话，最多六对同时讲话，该通话不经过基站；配合图3所示，信号经过鞭状全向天线后由与精确定位合用的TMS320C6421主处理器，进行信息处理，由于主处理器TMS320C6421芯片是一台高速信息、数据处理器，它可以用分时的方法等处理方式同时处理精确定位功能及无线移动通话功能的所有数据、信息，每台基站设有四条通话中继线路，供基站间及基站与总台的通话；

遇难救助应急通讯指挥调度系统/安全生产通讯指挥调度系统：包括有应急通讯指挥调度系统主机和精确定位系统主机；

光纤以太网络：具有一套双向光纤以太网络系统及矿难救助应急备用的光纤以太网网络，光纤以太网络用于系统的信号传输连接；

本实用新型的精确定位基站间距1000米设置，为了提高定位精度，在两个基站间布置一定数量的定位信标模块，在定位系统中心的控制下完成精确定位的工作，人员定位精度为1米，动态情况下定位精度为5米以内。

Claims (2)

1、一种煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统，其特征在于：该系统包括以下单元：

人员精确定位模块：该人员精确定位模块由井下人员佩戴，能收发信息，该人员精确定位模块由AT86RF212无线射频芯片、一个简单的型号为Maga48L的MCU和电阻、电容等器件构成；

定位信标模块：是由AT86RF212无线射频芯片、一个存储容量大的型号为Maga168L的MCU处理器、AT2402串行参数存储器及相关辅助元件构成，该定位信标模块具有路由和收发信息功能，设置在基站之间，提高区域定位精确度，其作为定位参考点，在光纤以太网络出现故障时，作为辅助的通讯接点使用；

基站模块：该基站模块为精确定位功能和无线移动通话功能的一体化结合，其中人员精确定位部分包括有两组四元子天线阵、多路选择器、四片ADS1610数据采样器、两片AT86RF212射频芯片；无线移动通话部分包括有一组鞭状全向天线、一片AT86RF212射频芯片、配合电路；共用部分包括有TMS320C6421主处理器、与光纤以太网络接口电路及配合电路；其无线侧向精确定位结构是，二组四元天线阵与多路选择器连接，多路选择器与四路同步AD采样器连接，四路同步AD采样器与TMS320C6421数字信号处理器共同处理人员精确定位信息和数据；

无线移动通话手机模块：具有信息收发、通话及在可见区域内的通话交换功能无线移动通话模块包括有一片AT86RF212射频芯片、一片TMS320VC5509主处理器和配合电路器件，无线移动手机在规定的1000米通话距离范围内可进行双方通话，最多六对同时讲话，该通话不经过基站；信号经过鞭状全向天线后由与精确定位合用的TMS320C6421主处理器，进行信息处理，主处理器TMS320C6421芯片是一台高速信息、数据处理器，它可以用分时的方法同时处理精确定位功能及无线移动通话功能的所有数据、信息，每台基站设有四条通话中继线路，供基站间及基站与总台的通话；

遇难救助应急通讯指挥调度系统/安全生产通讯指挥调度系统：包括有应急通讯指挥调度系统主机和精确定位系统主机；

光纤以太网络：具有一套双向光纤以太网络系统及矿难救助应急备用的光纤以太网网络，光纤以太网络用于系统的信号传输连接。

2、根据权利要求1所述的一种煤矿人员精确定位及遇难救助应急通讯指挥调度系统，其特征在于：所述定位基站间距1000米设置，两个基站之间设置有定位信标模块，人员定位精度为1米，动态情况下定位精度为5米。

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