CN202866896U - 一种矿井人员定位监测装置 - Google Patents
一种矿井人员定位监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202866896U CN202866896U CN 201220463583 CN201220463583U CN202866896U CN 202866896 U CN202866896 U CN 202866896U CN 201220463583 CN201220463583 CN 201220463583 CN 201220463583 U CN201220463583 U CN 201220463583U CN 202866896 U CN202866896 U CN 202866896U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- central processing
- processing module
- mine
- personnel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种矿井人员定位监测装置，其包括无线电发射模块，RFID模块，中央处理模块，音频单元，微型图像采集器，紧急呼叫按键，FLASH存储器，SDRAM内存，电源模块，外壳器件架。所述装置作为矿井人员下矿作业时随身携带的装置，主要用于井下人员的监测，可以监测到井下人员的声音和图像信息，当出现矿井险情时可快速定位出井下人员的准确位置进而提高救治效率。本实用新型无需改造原先的矿井无线定位监测网络，解决了现有方案中装置携带不方便和定位精度不高的缺陷，而且具有成本低廉、功耗低及响应速度快等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿井无线通信中的无线定位领域，特别是提供了一种矿井人员定位监测装置。
背景技术
无线定位技术在军事和民用技术上已经得到了广泛的应用。当前随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对基于无线定位技术的新业务的需求日益增大，尤其在复杂的通信环境，如机场大厅、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息，这些都推动了对无线定位技术的深入研究。无线定位技术也已经应用于紧急救援、汽车导航等方面，参照众多行业的实际需求，无线定位技术和定位业务的发展前景将十分广阔。利用现无线监控网络和RFID电子标签提供位置信息是一种新的定位方式。现今，RFID电子标签安装在各类设备上用来获知设备的详细信息，提高设备的复用性。RFID射频识别技术保证了信号的唯一和信息的准确性。系统根据测量到的携带电子标签参数的信号对设备进行定位来确定移动台位置，可以提供物美价廉的定位业务。
目前，很多矿井都使用井下无线通信定位系统，国内很多场景采用的都是有线紧急定位和呼叫系统，这样就不能有效地井下作业人员进行很好的监测、定位和保护。有些大型矿井采用了无线定位系统，就是在井下信号通畅之处安放一定数量的信号接收和传输设备。作业人员随身携带的定位装置发射的信号将会被这些设备接收并立即传输到中央电脑的定位软件中进行计算，由此得出每个人员的具体位置。该矿井下无线定位系统可应用于活动范围较广，当有人出现紧急情况时(比如身体紧急状况、矿井险情等)，只要按动手中的无线装置，信号就通过无线网络传送到值班室，井上服务人员就可以很快地获知呼叫人员的确切位置并迅速采取相关行动。这就需要能准确的找到作业人员的地点，很多该系统的无线终端装置的定位效果不理想，容易受到各种干扰的影响，并在多数环境下定位误差较大，定位精度不高而且成本很高。于是传统的矿井定位监测服务会出现质量差、工作效率低、找人不方便、险情失控等问题。由此看出，矿井人员定位监测装置的创新设计和应用才是未来矿井通信网络的最重要的因素之一。
实用新型内容
本实用新型针对现有方案的不足，提出一种携带方便、定位精度高及成本低廉的矿井人员定位监测装置。本实用新型利用RFID模块的电子标签等模块实现了对井下人员的区分和定位，还可实现语音和图像的移动接收。本实用新型主要用于井下人员的监测，可以监测到井下人员的声音和图像信息，当出现矿井险情时可快速定位出井下人员的准确位置进而提高救治效率，提高响应速度，使矿井遇险时的救援更加简单。
本实用新型的技术方案是：
一种矿井人员定位监测装置，其包括无线电发射模块，RFID模块，中央处理模块，音频单元，微型图像采集器，紧急呼叫按键，FLASH存储器，SDRAM内存，电源模块，外壳器件架。其特征在于上述各部分共同组成一个装置系统：所述无线电发射模块的输入端连接在所述中央处理模块的输出端；所述RFID模块的输出端连接在所述中央处理模块的第一输入端；所述音频单元的输出端连接至所述中央处理模块的第二输入端；所述微型图像采集器的输出端连接在所述中央处理模块的第三输入端；所述紧急呼叫按键连接在中央处理模块的第四输入端；所述电源模块连接在中央处理模块的第五输入端；所述FLASH存储器和中央处理模块的第六输入端双向连接；所述SDRAM内存和中央处理模块的第七输入端双向连接；所述无线电发射模块，RFID模块，中央处理模块，音频单元，微型图像采集器，紧急呼叫按键，FLASH存储器，SDRAM内存，电源模块共同组装并安放在所述外壳器件架里。
所述装置中的外壳器件架为由玻璃钢材料制成的手表式外壳器件，可佩带在手腕上，该外壳防水防火抗压，具有很好地保护装置的作用。当所述紧急呼叫按键按下时，所述中央处理模块便控制所述RFID模块产生不同类型的电子标签信息，所述RFID模块的工作频率在2.45GHz。同时，所述中央处理模启动所述音频单元来采集外界语音信号，并启动所述微型图像采集器采集人员图像。所述音频单元会对采集到的语音信号进行编码，所述微型图像采集器对采集的图像信息就行编码。同时，所述中央处理模块将编码后的语音和图像信息存贮至所述FLASH存储器，同时依靠所述SDRAM内存进行信息处理和信号FSK(频移键控)调制，并与所述RFID模块产生的电子标签信息进行融合加密，再由所述无线电发射模块将信号发射出去。当井上工作人员发现有紧急呼叫时就能够定位该信号的来源和位置。
当矿井出现险情等紧急情况时，井上工作人员也可以启动网络自主定位，其流程如下：所述装置在正常情况下，也就是紧急呼叫按键未按下时，所述中央处理模块周期性的向所述无线电发射模块发送控制信令脉冲，无线电发射模块便会在收到脉冲的时刻周期性的发射PSK(相移键控)调制信号与PN(伪随机码)信号序列的卷积信号，每个装置都有自己唯一的PN(伪随机码)信号序列。原有的定位网络会对这类信号进行搜索定位，进而得到携带该装置人员的位置。正常情况下，本实用新型中所述中央处理模块发送控制信令脉冲的周期设置为10秒。
所述矿井人员定位监测装置，其无线电发射模块，RFID模块，中央处理模块，音频单元，微型图像采集器，紧急呼叫按键，FLASH存储器，SDRAM内存等模块均由装置内部的电源模块提供直流供电。
所述FLASH存储器和所述中央处理模块是双向连接，它们之间的接口设计也是本实用新型的一项重要技术。同时，FLASH存储器是电可擦除的非易失性只读存储器，属于EEPROM器件，与其它的ROM器件相比，其存储容量大、体积小、功耗低，特别是具有在系统可编程擦写而不需要编程器擦写的特点，FLASH存储器也正在成为存储程序代码和重要数据的非易失性的重要器件。所述中央处理模块为32位浮点DSP处理器，处理速度达600M～1GFLOPS，它和所述FLASH存储器采用地址映射的ROM引导工作方式，把可执行程序烧写在所述FLASH存储器地址空间(从0～01400000地址开始)中，并根据引导方式设置相应的引导模式管脚。于是，当整个装置系统上电工作时，所述中央处理模块从复位信号的上升沿开始，把执行程序从引导ROM中移出，然后在FLASH存储器开始执行程序。当所述中央处理模块向所述FLASH存储器写入数据内容或擦除其扇区内容时，依据如下编程擦除算法来工作，其流程为：首先写编程擦除命令序列，然后运行数据测试算法以确定擦除操作完成进而编程写入，其编程写入算法流程为：程序开始，首先验证写入扇区是否为空，不空则运行擦除算法；然后运行编程写入算法，写编程写入命令序列，再运行数据测试算法或查询管脚信号以确定该次操作完成。依次所述，空间地址加1继续上述过程，否则结束操作。
一种矿井人员定位监测装置，主要用于井下人员的定位监测，其特征在于：无线电发射模块采用Chipcon公司的CC1010芯片实现，RFID模块采用ZWT-TGR2000型号模块，中央处理模块采用TI公司的32位TMS320C6701DSP芯片实现，音频单元采用VM24G01音频模块，电源模块采用TI电源模块型号为PTN78000WAZPTN78000AAH的模块。
所述装置作为矿井人员下矿作业时随身携带的装置，可以监测到井下人员的声音和图像信息，当出现矿井险情时可快速定位出井下人员的准确位置进而提高救治效率。本实用新型无需改造原先的矿井无线定位监测网络，针对矿井监测服务中出现的工作效率低、找人不方便、险情失控等问题，有效地解决了现有方案中装置携带不方便、定位精度不高且成本很高的缺陷，而且具有成本低廉、功耗低及响应速度快等优点，可以使矿井人员定位监测服务得到更为广泛的应用。
附图说明
图1为本实用新型的装置结构图；
图2为本实用新型的一种实施说明图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本实用新型进一步说明：
参见图1，一种矿井人员定位监测装置，其包括无线电发射模块1，RFID模块2，中央处理模块3，音频单元4，微型图像采集器5，紧急呼叫按键6，FLASH存储器7，SDRAM内存8，电源模块9，外壳器件架10。其特征在于上述各部分共同组成一个装置系统：所述无线电发射模块1的输入端连接在所述中央处理模块3的输出端；所述RFID模块2的输出端连接在所述中央处理模块3的第一输入端；所述音频单元4的输出端连接至所述中央处理模块3的第二输入端；所述微型图像采集器5的输出端连接在所述中央处理模块3的第三输入端；所述紧急呼叫按键6连接在中央处理模块3的第四输入端；所述电源模块9连接在中央处理模块3的第五输入端；所述FLASH存储器7和中央处理模块3的第六输入端双向连接；所述SDRAM内存8和中央处理模块3的第七输入端双向连接；所述无线电发射模块1，RFID模块2，中央处理模块3，音频单元4，微型图像采集器5，紧急呼叫按键6，FLASH存储器7，SDRAM内存8，电源模块9共同组装并安放在所述外壳器件架10里。
所述装置中的外壳器件架10为由玻璃钢材料制成的手表式外壳器件，可佩带在手腕上，该外壳防水防火抗压，具有很好地保护装置的作用。当所述紧急呼叫按键6按下时，所述中央处理模块3便控制所述RFID模块产生不同类型的电子标签信息，所述RFID模块的工作频率在2.45GHz。同时，所述中央处理模启动所述音频单元来采集外界语音信号，并启动所述微型图像采集器采集人员图像。所述音频单元会对采集到的语音信号进行编码，所述微型图像采集器对采集的图像信息就行编码。同时，所述中央处理模块将编码后的语音和图像信息存贮至所述FLASH存储器，同时依靠所述SDRAM内存进行信息处理和信号FSK(频移键控)调制，并与所述RFID模块产生的电子标签信息进行融合加密，再由所述无线电发射模块将信号发射出去。当井上工作人员发现有紧急呼叫时就能够定位该信号的来源和位置。
当矿井出现险情等紧急情况时，井上工作人员也可以启动网络自主定位，其流程如下：所述装置在正常情况下，也就是紧急呼叫按键未按下时，所述中央处理模块周期性的向所述无线电发射模块发送控制信令脉冲，无线电发射模块便会在收到脉冲的时刻周期性的发射PSK(相移键控)调制信号与PN(伪随机码)信号序列的卷积信号，每个装置都有自己唯一的PN(伪随机码)信号序列。原有的定位网络会对这类信号进行搜索定位，进而得到携带该装置人员的位置。正常情况下，本实用新型中所述中央处理模块发送控制信令脉冲的周期设置为10秒。
所述矿井人员定位监测装置，其无线电发射模块，RFID模块，中央处理模块，音频单元，微型图像采集器，紧急呼叫按键，FLASH存储器，SDRAM内存等模块均由装置内部的电源模块提供直流供电。
所述FLASH存储器和所述中央处理模块是双向连接，它们之间的接口设计也是本实用新型的一项重要技术。同时，FLASH存储器是可电擦除的非易失性只读存储器，属于EEPROM器件，与其它的ROM器件相比，其存储容量大、体积小、功耗低，特别是具有在系统可编程擦写而不需要编程器擦写的特点，FLASH存储器也正在成为存储程序代码和重要数据的非易失性的重要器件。所述中央处理模块为32位浮点DSP处理器，处理速度达600M～1G
FLOPS，它和所述FLASH存储器采用地址映射的ROM引导工作方式，把可执行程序烧写在所述FLASH存储器地址空间(从0～01400000地址开始)中，并根据引导方式设置相应的引导模式管脚。于是，当整个装置系统上电工作时，所述中央处理模块从复位信号的上升沿开始，把执行程序从引导ROM中移出，然后在FLASH存储器开始执行程序。当所述中央处理模块向所述FLASH存储器写入数据内容或擦除其扇区内容时，依据如下编程擦除算法来工作，其流程为：首先写编程擦除命令序列，然后运行数据测试算法以确定擦除操作完成进而编程写入，其编程写入算法流程为：程序开始，首先验证写入扇区是否为空，不空则运行擦除算法；然后运行编程写入算法，写编程写入命令序列，再运行数据测试算法或查询管脚信号以确定该次操作完成。依次所述，空间地址加1继续上述过程，否则结束操作。
一种矿井人员定位监测装置，主要用于井下人员的定位监测，其特征在于：无线电发射模块(1)采用Chipcon公司的CC1010芯片实现，RFID模块(2)采用ZWT-TGR2000型号模块，中央处理模块(3)采用TI公司的32位TMS320C6701DSP芯片实现，音频单元(4)采用VM24G01音频模块，电源模块(9)采用TI电源模块型号为PTN78000WAZPTN78000AAH的模块。
如图2所示为本实用新型的一种实施说明图，现有的矿井无线定位监测网络由装有信号接收天线基站的站点201、202、203和204组成。当井下人员205手持本实用新型装置206在井下作业，突遇紧急情况(诸如井下路道坍塌、身体急病等)，急需救治和帮助，此时，所述病人205按下了本实用新型装置206的紧急呼叫按钮(6)，装置206便发射信息，矿井无线定位监测网络收到信息后对该装置206进行定位，进而得到该人员205的位置信息，相关人员边迅速赶往事发场地进行协助。
综上所述，本实用新型装置定位精度高、响应速度快、结构简单、易于携带，而且本实用新型无需改造原先的矿井无线定位监测网络，具有成本低廉、功耗低及安全可靠等优点，可以使矿井人员定位监测服务得到更为广泛的应用。
Claims (3)
1.一种矿井人员定位监测装置，其包括无线电发射模块(1)，RFID模块(2)，中央处理模块(3)，音频单元(4)，微型图像采集器(5)，紧急呼叫按键(6)，FLASH存储器(7)，SDRAM内存(8)，电源模块(9)，外壳器件架(10)。其特征在于上述各部分共同组成一个装置系统：所述无线电发射模块(1)的输入端连接在所述中央处理模块(3)的输出端；所述RFID模块(2)的输出端连接在所述中央处理模块(3)的第一输入端；所述音频单元(4)的输出端连接至所述中央处理模块(3)的第二输入端；所述微型图像采集器(5)的输出端连接在所述中央处理模块(3)的第三输入端；所述紧急呼叫按键(6)连接在中央处理模块(3)的第四输入端；所述电源模块(9)连接在中央处理模块(3)的第五输入端；所述FLASH存储器(7)和中央处理模块(3)的第六输入端双向连接；所述SDRAM内存(8)和中央处理模块(3)的第七输入端双向连接；所述无线电发射模块(1)，RFID模块(2)，中央处理模块(3)，音频单元(4)，微型图像采集器(5)，紧急呼叫按键(6)，FLASH存储器(7)，SDRAM内存(8)，电源模块(9)共同组装并安放在所述外壳器件架(10)里。
2.如权利要求1所述的矿井人员定位监测装置，其特征在于：所述装置中的外壳器件架(10)为一个由玻璃钢材料制成的手表式外壳器件，所述中央处理模块(3)为32位的浮点DSP处理器。
3.如权利要求1所述的矿井人员定位监测装置，其特征在于：无线电发射模块(1)采用Chipcon公司的CC1010芯片实现，RFID模块(2)采用ZWT-TGR2000型号模块，中央处理模块(3)采用TI公司的TMS320C6701DSP芯片实现，音频单元(4)采用VM24G01音频模块，电源模块(9)采用TI电源模块型号为PTN78000WAZPTN78000AAH的模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220463583 CN202866896U (zh) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | 一种矿井人员定位监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220463583 CN202866896U (zh) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | 一种矿井人员定位监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202866896U true CN202866896U (zh) | 2013-04-10 |
Family
ID=48033621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220463583 Expired - Fee Related CN202866896U (zh) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | 一种矿井人员定位监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202866896U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103486446A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-01 | 重庆金鑫智慧科技有限公司 | 一种数字矿灯系统 |
| CN103510981A (zh) * | 2013-10-10 | 2014-01-15 | 河南省佰腾电子科技有限公司 | 一种紧急呼救装置 |
-
2012
- 2012-08-31 CN CN 201220463583 patent/CN202866896U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103510981A (zh) * | 2013-10-10 | 2014-01-15 | 河南省佰腾电子科技有限公司 | 一种紧急呼救装置 |
| CN103486446A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-01 | 重庆金鑫智慧科技有限公司 | 一种数字矿灯系统 |
| CN103486446B (zh) * | 2013-10-11 | 2015-12-09 | 重庆金鑫智慧科技有限公司 | 一种数字矿灯系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103064123B (zh) | 一种地下管线定位方法及装置 | |
| CN102749072B (zh) | 室内定位方法、装置及系统 | |
| EP3335154A1 (en) | Tracking sensor | |
| CN103389504A (zh) | 一种北斗/GPS/WiFi/蓝牙示位标及发送坐标装置 | |
| CN104320751A (zh) | 一种基于蓝牙信号强度的物件寻找方法 | |
| CN104143073A (zh) | 一种基于rfid的枪支位置判定系统 | |
| CN103892503A (zh) | 一种智能头盔装置 | |
| CN103686603B (zh) | 一种搜寻电子设备的方法和系统 | |
| CN104808175A (zh) | 一种跟踪定位方法和装置 | |
| CN204206180U (zh) | 可循环物流器具 | |
| CN208673514U (zh) | 一种nb-iot水表 | |
| CN202866896U (zh) | 一种矿井人员定位监测装置 | |
| CN105721670A (zh) | 一种nfc操作功能的自动启动方法及装置 | |
| CN210514604U (zh) | 一种定位装置及系统 | |
| CN203694027U (zh) | 基于单片机的多功能智能导盲系统 | |
| CN103313385A (zh) | Wifi在旅游中的定位方法 | |
| CN102076014A (zh) | 基站标识监测系统 | |
| TW201930913A (zh) | 定位方法、系統及裝置 | |
| CN204087305U (zh) | 一种基于rfid的建筑门窗用智能防盗系统 | |
| CN202904009U (zh) | 利用射频技术和超声波技术实现物品的相对定位系统 | |
| CN105516922A (zh) | 一种基于智能钱包的定位查找方法、系统及智能钱包 | |
| CN105784139B (zh) | 高精度定位识别的变电站温度监测系统 | |
| CN213934226U (zh) | 一种监测系统 | |
| CN104754125A (zh) | 一种定位的方法、装置及系统 | |
| CN204242247U (zh) | 有源定位电子标签及其应用系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Xu Tongyang Document name: Notification of Termination of Patent Right |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130410 Termination date: 20130831 |