CN205081803U - 一种煤矿井下人员定位仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤矿井下人员定位仪，标示卡、读卡器、分站、通信网关和上位机，所述标示卡内存储人员信息，所述标示卡与所述读卡器通过无线传输模块连接，所述读卡器通过上CAN总线与所述分站连接，每个所述分站通过上CAN总线连接至少三个所述读卡器，所述分站通过下CAN总线与所述通信网关连接，每个所述通信网关通过下CAN总线连接至少三个分站，所述通信网关与所述上位机连接。用于定位井下人员位置，对井下人员的活动进行管理，应用广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及对煤矿人员的定位，特别涉及一种煤矿井下人员定位仪。
背景技术
我国是一个产煤大国，是一个严重依赖煤炭能源的国家，同时每年都有一些较大的矿难发生。矿难对矿山有着毁灭性的破坏，重重要的是它严重威胁了矿工的生命安全和国家的财产安全。因此，在大力加强煤矿生产管理的同时，开发出对煤矿安全生产进行侦测的仪器，才能有效地防止矿难的发生。在煤矿安全生产中，井下作业人员的定位系统发挥着重要作用。人员定位系统将井下人员的分布和位置信息实时反映在矿井生产调度中心的显示屏上，在正常生产期间，可以了解井下作业人员的工作情况，发生矿难时，又可及时提供井下人员的数量、位置，便于救助。
发明内容
本实用新型是为了解决现有技术中的不足，提供了一种用于定位井下人员位置，对井下人员的活动进行管理，应用广泛的煤矿井下人员定位仪。
本实用新型一种煤矿井下人员定位仪的技术方案是：
一种煤矿井下人员定位仪，包括标示卡、读卡器、分站、通信网关和上位机，所述标示卡内存储人员信息，所述标示卡与所述读卡器通过无线传输模块连接，所述读卡器通过上CAN总线与所述分站连接，每个所述分站通过上CAN总线连接至少三个所述读卡器，所述分站通过下CAN总线与所述通信网关连接，每个所述通信网关通过下CAN总线连接至少三个分站，所述通信网关与所述上位机连接。
本实用新型一种煤矿井下人员定位仪的技术方案还可以是：
每个所述通信网关通过下CAN总线连接至少三十二个分站，每个所述分站通过上CAN总线连接至少十六个所述读卡器。
所述标示卡采用CC2240射频收发器和PIC18F2580单片机，所述CC2240射频收发器与所述PIC18F2580单片机连接。
所述读卡器包括底板和无线模块，所述底板采用SN65HVD231收发器，所述无线模块通过J13接口与所述SN65HVD231收发器连接，所述SN65HVD231收发器连接有DC/DC电源模块。
所述SN65HVD231收发器通过J3接口和/或J4接口和/或J5接口连接所述分站。
所述上CAN总线包括SJA1000控制器和PCA82C250接口，所述SJA1000控制器通过光耦合器与所述PCA82C250接口连接。
所述下CAN总线采用SN65HVD231收发器，所述SN65HVD231收发器的D脚与CANTX发送管脚连接，所述SN65HVD231收发器的R脚与CANRX接收管脚连接。
每个所述分站外扩设有存储信息的RAM模块。
所述标示卡与所述读卡器之间的无线传输距离大于或者等于10m。
所述分站的输出端设有报警信号输出端口，所述报警信号输出端口连接声光报警器。
本实用新型的一种煤矿井下人员定位仪，包括标示卡、读卡器、分站、通信网关和上位机，所述标示卡内存储人员信息，所述标示卡与所述读卡器通过无线传输模块连接，所述读卡器通过上CAN总线与所述分站连接，每个所述分站通过上CAN总线连接至少三个所述读卡器，所述分站通过下CAN总线与所述通信网关连接，每个所述通信网关通过下CAN总线连接至少三个分站，所述通信网关与所述上位机连接。这样，可以将煤矿井下的人员信息存储在标示卡内，然后，煤矿下井的人员携带标识卡，由于标示卡与读卡器通过无线传输模块连接，煤矿井下可以在不同位置处设置多个读卡器，读卡器在其信号覆盖的半径内可以接收到标识卡发射的人员信息，并将接受到的人员信息通过上CAN总线传输至分站，分站也可以是多个并且设置在煤矿井下的不同位置处。分站将收到的人员信息储存并等待地面管理中心的上位机进行查询。上位机以发送各种命令的方式查询各个分站，分站就会将反馈信息通过下CAN总线发送给通信网关，并通过通信网关转换和传递给上位机。上位机把分站发来的数据存入数据库，对数据进行判别、分析、处理，即可判断出标识卡处于哪个位置的分站和读卡器的信号覆盖范围内，从而实现了对于标识卡的定位，即对井下人员的定位和对井下人员的活动进行管理。而且，分站可以设置在煤矿井下场所的不同和多个位置，而且每个分站可以连接多个读卡器，可以同时接收和分析多个不同位置标示卡发来的人员信息，因此可以应用到大、中、小型的煤矿场所，应用广泛。
附图说明
图1是本实用新型一种煤矿井下人员定位仪的示意图；
图2是本实用新型一种煤矿井下人员定位仪在煤矿中的布置示意图；
图3是本实用新型一种煤矿井下人员定位仪在煤矿中的标示卡的电路图；
图4是本实用新型一种煤矿井下人员定位仪在煤矿中的读卡器的电路图；
图5是本实用新型一种煤矿井下人员定位仪在煤矿中的上CAN总线的电路图；
图6是本实用新型一种煤矿井下人员定位仪在煤矿中的下CAN总线的电路图；
图号说明
1...标示卡2...读卡器3...分站4...通信网关5...上位机6...上CAN总线7...下CAN总线8...煤矿井下场所
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的一种煤矿井下人员定位仪进行进一步说明。
如图1-6所示，一种煤矿井下人员定位仪，包括标示卡1、读卡器2、分站3、通信网关4和上位机5，所述标示卡1内存储人员信息，所述标示卡1与所述读卡器2通过无线传输模块连接，所述读卡器2通过上CAN总线6与所述分站3连接，每个所述分站3通过上CAN总线6连接至少三个所述读卡器2，所述分站3通过下CAN总线7与所述通信网关4连接，每个所述通信网关4通过下CAN总线7连接至少三个分站3，所述通信网关4与所述上位机5连接。这样，可以将煤矿井下的人员信息存储在标示卡1内，然后，煤矿下井的人员携带标识卡，由于标示卡1与读卡器2通过无线传输模块连接，煤矿井下可以在不同位置处设置多个读卡器2，读卡器2在其信号覆盖的半径内可以接收到标识卡发射的人员信息，并将接受到的人员信息通过上CAN总线6传输至分站3，分站3也可以是多个并且设置在煤矿井下的不同位置处。分站3将收到的人员信息储存并等待地面管理中心的上位机5进行查询。上位机5以发送各种命令的方式查询各个分站3，分站3就会将反馈信息通过下CAN总线发送给通信网关4，并通过通信网关4转换和传递给上位机5。上位机5把分站3发来的数据存入数据库，对数据进行判别、分析、处理，即可判断出标识卡处于哪个位置的分站3和读卡器2的信号覆盖范围内，从而实现了对于标识卡的定位，即对井下人员的定位和对井下人员的活动进行管理。而且，分站3可以设置在煤矿井下场所8的不同和多个位置，而且每个分站3可以连接多个读卡器2，可以同时接收和分析多个不同位置标示卡1发来的人员信息，因此可以应用到大、中、小型的煤矿场所，应用广泛。
参见附图1-6，本实用新型的一种煤矿井下人员定位仪构在上述技术方案的基础上，可以是：每个所述通信网关4通过下CAN总线7连接至少三十二个分站3，每个所述分站3通过上CAN总线6连接至少十六个所述读卡器2。这样，可以在煤矿井下设置多个，优选地，三十二个分站3，而每个分站3可以连接多个，优选地，十六个读卡器2。这样，可以在煤矿井下布置多个位置的监控位置，从而扩大了对人员信息的接收和分析范围，更可以根据大、中、小型煤矿场所的占据空间而设置不同数量和位置的分站3和读卡器2，使得本实用新型的煤矿井下人员定位仪应用范围更加广泛。
参见附图1-6，本实用新型的一种煤矿井下人员定位仪构在上述技术方案的基础上，可以是：所述标示卡1采用CC2240射频收发器和PIC18F2580单片机，所述CC2240射频收发器与所述PIC18F2580单片机连接。这样，CC2240射频收发器是利用射频来实现传输信号的设备，包括信号的接收与发送，首先，利用CC2240射频收发器将人员的信息接收，然后向与其连接的PIC18F2580单片机发送，并储存在PIC18F2580单片机中，便于后续读卡器2和上位机5等对人员信息的调取和查询。进一步优选的技术方案可以是：所述读卡器2包括底板和无线模块，所述底板采用SN65HVD231收发器，所述无线模块通过J13接口与所述SN65HVD231收发器连接，所述SN65HVD231收发器连接有DC/DC电源模块。这样，无线模块通过J13接口与所述SN65HVD231收发器连接，实现了人员信息在标示卡1与读卡器2之间的无线传输。SN65HVD231收发器通过DC/DC电源模块进行供电，保证了读卡器2的正常工作运行。进一步优选的技术方案可以是：所述SN65HVD231收发器通过J3接口和/或J4接口和/或J5接口连接所述分站3。这样，通过J3接口和/或J4接口和/或J5接口SN65HVD231收发器可以与分站3连接，并进行数据和指令传输，而且J3接口和/或J4接口和/或J5接口也可以同时连接几个SN65HVD231收发器然后再通过J3接口和/或J4接口和/或J5接口将并联的多个SN65HVD231收发器与分站3连接，实现了每个分站3可以连接多个读卡器2的作用。进一步优选的技术方案可以是：所述上CAN总线6包括SJA1000控制器和PCA82C250接口，所述SJA1000控制器通过光耦合器与所述PCA82C250接口连接。这样，SJA1000控制器与PCA82C250接口连接简单，微处理器以访问外部存储器的方式来访问SJA1000控制器。由于SJA1000控制器的内部寄存器分布在连续的地址内，所以完全可以把SJA1000控制器当作外部RAM。而且，SJA1000控制器并不是直接与AT90CAN32的TXD和RXD相连，而是通过光耦后与PCA82C250相连，这样就很好地实现了上CAN总线6的节点间的电气隔离，增强了上CAN总线6的节点的抗干扰能力，可以扩大传输距离，优选地可达到10km。进一步优选的技术方案可以是：所述下CAN总线7采用SN65HVD231收发器，所述SN65HVD231收发器的D脚与CANTX发送管脚连接，所述SN65HVD231收发器的R脚与CANRX接收管脚连接。由于分站3的工作电压为5V，所以为防止SN65HVD231收发器烧坏，将CANTX发送管脚经过1.6V、3.3V电阻分压后接到SN65HVD231收发器的D脚。而将SN65HVD231收发器的R脚发出的电平信号通过两个三极管9011、9013转换，经CANRX接收管脚导出。具体原理为：当SN65HVD231收发器的R脚输出高电平时，9011导通，9013截止，CANRX为高电平；当SN65HVD231收发器的R脚输出低电平时，9011截止，9013导通，CANRX为低电平。
参见附图1-6，本实用新型的一种煤矿井下人员定位仪构在上述技术方案的基础上，可以是：每个所述分站3外扩设有存储信息的RAM模块。这样，分站3可以将收到的由读卡器2传输来的人员信息，存储在分站3外扩的RAM模块之中，等待上位机5的查询。而上位机5开始采集信息时，会将外扩的RAM模块中记录的人员信息发送至上位机5。进一步优选的技术方案还可以是：所述标示卡1与所述读卡器2之间的无线传输距离大于或者等于10m。这样，可以扩大读卡器2对标示卡1的读取范围，进而扩大了对煤矿井下人员的定位范围。进一步优选的技术方案也可以是：所述分站3的输出端设有报警信号输出端口，所述报警信号输出端口连接声光报警器。这样，报警信号输出端口连接声光报警器，实现禁区及超员报警功能，当有标示卡1反馈给读卡器2的信息超出事先已经预定好的井下人员的安全范围时，分站3会产生危险报警。分站3的输出端设有报警信号输出端口，可控制声光报警器是否报警。
上述仅对本实用新型中的一种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所做出的等效变化或修饰，均应认为落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：包括标示卡、读卡器、分站、通信网关和上位机，所述标示卡内存储人员信息，所述标示卡与所述读卡器通过无线传输模块连接，所述读卡器通过上CAN总线与所述分站连接，每个所述分站通过上CAN总线连接至少三个所述读卡器，所述分站通过下CAN总线与所述通信网关连接，每个所述通信网关通过下CAN总线连接至少三个分站，所述通信网关与所述上位机连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：每个所述通信网关通过下CAN总线连接至少三十二个分站，每个所述分站通过上CAN总线连接至少十六个所述读卡器。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：所述标示卡采用CC2240射频收发器和PIC18F2580单片机，所述CC2240射频收发器与所述PIC18F2580单片机连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：所述读卡器包括底板和无线模块，所述底板采用SN65HVD231收发器，所述无线模块通过J13接口与所述SN65HVD231收发器连接，所述SN65HVD231收发器连接有DC/DC电源模块。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：所述SN65HVD231收发器通过J3接口和/或J4接口和/或J5接口连接所述分站。
6.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：所述上CAN总线包括SJA1000控制器和PCA82C250接口，所述SJA1000控制器通过光耦合器与所述PCA82C250接口连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：所述下CAN总线采用SN65HVD231收发器，所述SN65HVD231收发器的D脚与CANTX发送管脚连接，所述SN65HVD231收发器的R脚与CANRX接收管脚连接。
8.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：每个所述分站外扩设有存储信息的RAM模块。
9.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：所述标示卡与所述读卡器之间的无线传输距离大于或者等于10m。
10.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下人员定位仪，其特征在于：所述分站的输出端设有报警信号输出端口，所述报警信号输出端口连接声光报警器。
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| CN201520861605.XU CN205081803U (zh) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | 一种煤矿井下人员定位仪 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105888727A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-24 | 枣庄矿业（集团）有限责任公司蒋庄煤矿 | 一种煤矿井下斜巷行车行人语音报警系统 |
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2015
- 2015-11-02 CN CN201520861605.XU patent/CN205081803U/zh not_active Expired - Fee Related
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