CN203441527U - 一种用于巷道的精确跟踪定位与救援逃生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于巷道的精确跟踪定位与救援逃生系统，包括定位信息采集控制主机、分控机、位置信息收发器，所述控制主机与分控机通过有线连接方式相互连接；在围绕所述分控机的巷道内设置有多个带有井下巷道坐标信息的位置标示装置，所述位置信息收发器与所述分控机无线连接；所述位置信息收发器在其所处位置与其位置最接近的一个或多个位置标示装置无线连接。当发生突发事件时，佩戴收发指示器的人员可以向控制主机发送求生信号，控制主机通过分控机向佩戴收发指示器的人员发送逃生指令，由收发指示器对指令进行解释后，转换成语音或图文提示信息。

Description

一种用于巷道的精确跟踪定位与救援逃生系统

技术领域

  本实用新型涉及一种用于巷道的精确跟踪定位与救援逃生系统，属于一种电子通信系统。

背景技术

目前煤矿的安全问题成为煤矿生产的第一大问题，以煤矿为代表的巷道生产安全问题始终没有得到很好的解决。矿用人员定位系统的作用是在发生矿难时，可以在地面的监控微机上查询井下人员所在位置，以制定相应的救援方案。其结构是在井下设置若干和地面相连接的信息采集分控机，每个矿工佩戴一个人员定位卡，当佩戴定位卡的矿工接进信息采集分控机附近时，向分站发出信号，分站收到信号后传输给地面的监控微机，由监控微机进行记录。现存的人员定位系统的缺陷是只能记录矿工的大概位置和距离基站的距离，一方面无法计算人员的精确位置，另一方面无法计算人员在信息采集分控机哪个方向。而对于救援活动来说，人员的位置如果失之毫厘，救援结果可能会谬以千里。同时，现存的人员定位系统只能单存的记录人员的位置，而对于佩戴人员定位卡的人员本身的逃生没有任何指导性意义。

实用新型内容

为提高以矿井为代表的巷道作业中实体的定位精度，为救援人员提供可视化的定位跟踪和救援指挥系统，为巷道中的人员提供突发事件时的求生和逃生途径设计本系统，具体方案如下：

一种用于巷道的精确跟踪定位与救援逃生系统，所述系统包括设置在地面监控室中的定位信息采集控制主机、多个分布设置于井下巷道内的定位信息采集分控机、设置于井下巷道内活动物体和固定物体上的位置信息收发器，所述控制主机与分控机通过有线连接方式相互连接；其中：在围绕所述分控机的巷道内设置有多个带有井下巷道坐标信息的位置标示装置，所述位置信息收发器与所述分控机无线连接；多个所述位置标示装置通过坐标信息在井下巷道内形成井下巷道坐标图，所述位置信息收发器在其所处位置与其位置最接近的一个或多个位置标示装置无线连接。

方案进一步是，所述定位信息采集控制主机连接有一个用于显示定位信息的屏幕墙。

方案进一步是，所述位置信息收发器具有唯一的标识，包括代表不同设备的标识和代表不同人的标识，所述标识是数字、字母或者字母和数字的组合。

方案进一步是，所述位置信息收发器设有用于显示控制主机发送的逃生路线的显示装置、语音提示装置和主动报警的求生信号按钮。

本实用新型可以提升巷道中实体定位的精确性和定位系统的高容错能力，优化可视化定位展示和远程、实时监控，辅助突发事件时的应急救援指挥，提高应急救援的准确性和时效性，发挥信息化技术优势，有效指引人员逃生和避险，最大限度保障巷道中人员的人身安全；同时，注重用户现有资源和投入的复用和延续性，提升科学管理水平，节省成本，实现平战结合的一体化应用。

本系统不仅可以实现精确定位和逃生指示，还可以实现高容错性、三维定位跟踪、远程监控调度、应急救援指挥、逃生求救、逃生路径分析、封闭环境下的应急通信与逃生指引、供电保障等功能。

附图说明

图1是本实用新型的连接关系示意图。

具体实施方式

 如图1所示，本实施例提供一种用于巷道的精确跟踪定位与救援逃生系统，所述系统包括设置在地面监控室1中的定位信息采集控制主机2、多个分布设置于井下巷道3内的定位信息采集分控机4、设置于井下巷道内活动物体5（例如人和轨道车）和固定物体6（例如固定设备）上的位置信息收发器7，所述控制主机与分控机通过有线连接方式相互连接；其中：在围绕所述分控机的巷道内设置有多个带有井下巷道坐标信息的位置标示装置8，所述位置信息收发器与所述分控机无线连接；多个所述位置标示装置通过坐标信息在井下巷道内形成井下巷道坐标图，所述位置信息收发器在其所处位置与其位置最接近的一个或多个位置标示装置无线连接；定位信息采集控制主机2通过分控机4采集由位置信息收发器7读取并定期发送的位置标示装置8的编码标识坐标信息，在所述井下巷道坐标图中精确定位井下巷道内活动物体和固定物体。

实施例中，为了便于监控，所述定位信息采集控制主机连接有一个用于显示定位信息的屏幕墙。

实施例中，所述位置信息收发器具有唯一的标识，所述唯一标识包括代表不同设备的标识和代表不同人的标识，所述标识是数字、字母或者字母和数字的组合。

实施例中，所述位置信息收发器设有用于显示控制主机发送的逃生路线的显示装置、语音提示装置和主动报警的求生信号按钮。

在实施本系统时，在巷道中按照一定顺序、均匀地部署位置标示装置，由被定位实体上携带的位置信息收发器读取位置标示装置的信息，经过容错计算后，确定实体在巷道中的具体位置，精度可达1米，位置信息定时通过信息采集分控机传输到主站，监控中心将实体的位置信息与巷道拓扑结构绑定，以三维的形式显示在屏幕上，给人以直观的定位效果。

其中容错计算的容错算法是指，位置信息收发器可以读取一定范围内位置标示装置的信息，包括位置单元编码和感应强度，位置标示装置在巷道中的部署和编码遵循一定的规律，通过感应强度和编码规律，计算出实体距离最近的位置标示装置，即便少量位置标示装置损坏或故障，仍然能够精确巷道中实体5或6的位置。

其中被定位实体可以是人、也可以是移动设备（如：矿车）、固定设备（如：感应器）或救援设备（如：救生舱）。通过不同类型的位置信息收发器对其进行区分。固定位置的实体不需要频繁的向主站发送自己的位置信息，只需要定期进行位置核对即可。

定位信息采集控制主机运用三维技术绘制巷道的拓扑结构图，将实体的位置信息与其进行绑定，在拓扑图中显示实体的位置。

定位信息采集控制主机接收到实体发送的新的位置信息后，将其推送到三维定位子系统中，实时更新实体的位置信息，实现全时跟踪。

定位信息采集控制主机通过对信息采集分控机和位置单元的编码和部署，关联巷道位置，结合巷道属性，借助信息化技术将其转换为三维图形，可为用户提供可视化的巷道拓扑直观、立体展现。

定位信息采集控制主机通过不同的符号对巷道中的实体进行区分，每个实体具有唯一标示，可在巷道拓扑图中显示各实体的位置及属性。

本系统的定位展示子系统采用B/S架构开发，通过浏览器进行访问和操作，因此，将定位展示子系统接入公网，可实现巷道实体的远程监控与调度协调。

当巷道中发生突发事件时，位于监控室的救援人员可以详知巷道中各实体的位置信息，结合巷道中的灾情信息，救援人员可以通过本系统向巷道中的人员实体传达行动指令。

利用互联网技术，本系统可以向异地的专家提供巷道中实体的定位信息和灾情，通过在线交流子系统完成专家会商。

系统中的位置标示装置可以通过专用设备快速钉在巷道中。

定位信息采集控制主机通过本系统向巷道中的实体传播消息，由于实体均具有类型、分组属性和唯一标示，因此，主站可以指定消息的接收方，实现消息的组播和广播。

位置信息收发器中设有求生信号按钮，当巷道中的人员按下该按钮后，会通过向定位信息采集控制主机发送求生信号，定位信息采集控制主机2收到求生信号后，会立警示值班人员，以便及时开展救助。

本系统预设了针对不同灾情的路径分析模型，当发生突发事件时，本系统接收工作人员录入的灾情信息，针对巷道中不同的实体群，给出逃生路径选择。

救灾人员根据路径分析结果，选定最优方案，通过本系统向巷道中的人员发送路径指示信息，信息经信息采集分控机传递给位置信息收发器，位置信息收发器可选配置语音指示子系统，通过声音指示佩戴者进行逃生。

位置信息收发器中配可选配置显示装置，当接到信息采集分控机的逃生路径信息后，在显示屏上显示，指示佩戴者逃生。

当遇到突发事件时，本系统可以根据巷道中佩戴位置信息收发器的人员位置信息，寻找最近的救生设施，并将其位置与路径推送到被困人员的位置信息收发器中，对佩戴人员进行指示。

当佩戴位置信息收发器的人员完全与分控机断开连接时，仍可靠位置信息收发器中预存储的逃生路线，结合读取的定位信息进行逃生。

对于移动位置信息收发器，采用低功耗设备和标准电池。 

Claims (4)

1.一种用于巷道的精确跟踪定位与救援逃生系统，包括设置在地面监控室中的定位信息采集控制主机、多个分布设置于井下巷道内的定位信息采集分控机、设置于井下巷道内活动物体和固定物体上的位置信息收发器，所述控制主机与分控机通过有线连接方式相互连接；其特征在于：在围绕所述分控机的巷道内设置有多个带有井下巷道坐标信息的位置标示装置，所述位置信息收发器与所述分控机无线连接；多个所述位置标示装置通过坐标信息在井下巷道内形成井下巷道坐标图，所述位置信息收发器在其所处位置与其位置最接近的一个或多个位置标示装置无线连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位信息采集控制主机连接有一个用于显示定位信息的屏幕墙。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位置信息收发器具有唯一的标识，包括代表不同设备的标识和代表不同人的标识，所述标识是数字、字母或者字母和数字的组合。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位置信息收发器设有用于显示控制主机发送的逃生路线的显示装置、语音提示装置和主动报警的求生信号按钮。

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