CN217712683U - 基于人员位置的监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及井下监控技术领域，尤其涉及一种基于人员位置的监测系统，包括：安全监测子系统、人员定位监测子系统、后台服务器以及防爆终端；安全监测子系统、人员定位监测子系统以及防爆终端均与后台服务通信连接；本适应新型的基于人员位置的监测系统，在井下爆破作业时，通过人员定位监测子系统对爆破作业实施的有效监督，避免误检、漏检放炮区域人员的风险，以及爆破作业完成后或者井下正常作业时，通过安全监测子系统及时采集井下CO浓度，保证井下人员的作业安全，保证井下人员的身体健康。通过防爆终端实现了井下与地面的人性化交流，提高了井下作业的安全性。

Description

基于人员位置的监测系统

技术领域

本实用新型涉及井下监控技术领域，尤其涉及一种基于人员位置的监测系统。

背景技术

煤炭工业仍然是我国的能源供应的重要支撑。铁矿井下爆破是金属矿山行业开采生产中的重要环节，也是金属矿山行业的一个危险性极高的工序,虽然各个铁矿均建立了健全的铁矿井下爆破作业的安全与管理制度，然而，由于信息化程度不高，缺少对爆破作业实施的有效监督。现有铁矿监控系统无法精确监测爆破区域人员位置分布,易存在误检、漏检放炮区域人员的风险。若爆破时安全管理不到位,误检、漏检放炮区域人员,将引发严重的人员伤亡与经济损失，另外，爆破作业完成后，安全等待时间过后，地面人员了解到的井下情况都是有限的，井下人员进入警戒范围检查，无法确定井下CO浓度，影响井下人员的身体健康及生命安全，因此亟需研发一种监测系统，在井下爆破作业时，保证井下人员的安全。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决井下爆破作业时，缺少对爆破作业实施的有效监督，寸在误检、漏检放炮区域人员的风险，以及爆破作业完成后无法确定井下CO浓度的技术问题，本实用新型提供一种基于人员位置的监测系统，在井下爆破作业时，对爆破作业实施的有效监督，避免误检、漏检放炮区域人员的风险，以及爆破作业完成后或者井下正常作业时，及时采集井下CO浓度，保证井下人员的作业安全，保证井下人员的身体健康。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于人员位置的监测系统，包括：安全监测子系统、人员定位监测子系统、后台服务器以及防爆终端；所述安全监测子系统、所述人员定位监测子系统以及所述防爆终端均与后台服务通信连接。

进一步，具体地，所述安全监测子系统包括若干均匀分布于井下安全监测分站和若干均匀分布于井下的一氧化碳传感器，每个安全监测分站与至少一个一氧化碳传感器连接；每个安全监测分站包括：第一处理器和第一以太网控制器；其中，所述一氧化碳传感器与所述第一处理器连接，所述第一处理器和所述第一以太网控制器连接。

进一步，具体地，所述人员定位监测子系统包括若干设置在井下人员身上的头灯和若干均匀分布于井下定位分站，所述头灯与所述定位分站信号连接；

进一步，具体地，所述头灯包括灯头、电源装置和定位信号发送模块，所述灯头和所述定位信号发送模块均与电源装置连接。

进一步，具体地，所述定位分站包括定位信号接收模块、第二处理器和第二以太网控制器；所述定位信号接收模块和所述第二以太网控制器均与所述第二处理器连接。

作为优选，所述定位信号发送模块为RFID电子标签。

作为优选，所述定位信号接收模块为RFID读写器。

进一步，具体地，所述井下安全监测分站还包括报警器，所述报警器与所述第一处理器连接。

进一步，具体地，所述第一以太网控制器和所述第二以太网控制器通过交换机与所述后台服务器连接。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的基于人员位置的监测系统，在井下爆破作业时，通过人员定位监测子系统对爆破作业实施的有效监督，避免误检、漏检放炮区域人员的风险，以及爆破作业完成后或者井下正常作业时，通过安全监测子系统及时采集井下CO浓度，保证井下人员的作业安全，保证井下人员的身体健康。通过防爆终端实现了井下与地面的人性化交流，提高了井下作业的安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。

图2是本实用新型最优实施例的详细结构示意图。

图3是本实用新型最优实施例安全监测子系统结构框图。

图4是本实用新型最优实施例人员定位监测子系统结构框图。

图中1、安全监测子系统；2、人员定位检测子系统；3、后台服务器；4、防爆终端；11、安全监测分站；12、一氧化碳传感器；112、第一处理器；113、第一以太网控制器113；114、报警器；21、头灯；211、灯头；212、电源装置；213、定位信号发送模块；22、定位分站；221、定位型号接收模块；222、第二处理；223、第一以太网控制器。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2所示，是本实用新型最优实施例，一种基于人员位置的监测系统，包括：安全监测子系统1、人员定位监测子系统2、后台服务器3以及防爆终端4；安全监测子系统1、人员定位监测子系统2以及防爆终端4均与后台服务通信连接；在井下爆破作业时，通过人员定位监测子系统2对爆破作业实施的有效监督，避免误检、漏检放炮区域人员的风险，以及爆破作业完成后或者井下正常作业时，通过安全监测子系统1及时采集井下CO浓度，保证井下人员的作业安全，保证井下人员的身体健康。通过防爆终端4实现了井下与地面的人性化交流，提高了井下作业的安全性。

具体的，在爆破作业前，后台服务器3根据人员定位监测子系统2获取井下人员的位置信息发送第一信号给防爆终端4，用于提醒井下作业人员撤离，且后台服务器3显示井下人员的位置信息，确认井下人员是否撤离，当人员全部撤离后，进行爆破作业，爆破作业完成后，安全监测子系统1采集一氧化碳的浓度值，且在后台服务器3显示超标的一氧化碳浓度值，并发送第二信号给防爆终端4，用于提醒井下人员井下一氧化碳浓度超标，且后台服务器3根据超标的一氧化碳浓度值向防爆终端4发送人员不得进入信号，后台服务器3控制井下通风设备，加快井下空气流动，降低井下一氧化碳浓度，当安全监测子系统1采集一氧化碳的浓度值正常后，后台服务器3会发送第三信号给防爆终端4，用于提醒井下人员井下可以作业，且后台服务器3发出解除警戒信号，井下警戒红旗、警戒绳、警戒岗哨被撤除。

在井下正常作业时，通过安全检测子系统实时采集井下一氧化碳的浓度值，当一氧化碳浓度值超标时，后台服务器3会根据一氧化碳浓度值区域的人员情况判定是否需要生成警示信号，若定位检测子系统检测该区域无人，则不生成警示信号，若定位检测子系统检测该区域有人，则生成警示信号至一氧化碳浓度值区域内井下人员的防爆终端4。

在本实用新型实施例中，如图3所示，安全监测子系统1包括若干均匀分布于井下安全监测分站11和若干均匀分布于井下的一氧化碳传感器12，每个安全监测分站11与至少一个一氧化碳传感器12连接；每个安全监测分站11包括：第一处理器112和第一以太网控制器113；其中，一氧化碳传感器12与第一处理器112连接，第一处理器和第一以太网控制器113连接；一氧化碳传感器12用于对一氧化碳浓度采集，将采集的一氧化碳浓度值传输给第一处理器112，经第一处理器112对一氧化碳浓度值处理后再传输给第一以太网控制器113，第一以太网控制器113用于对处理后的一氧化碳浓度值的传输。其中，安全监测分站11还用于给一氧化碳传感器12供电，且每个安全监测分站最多可以连接两个一氧化碳传感器12。

如图4所示，人员定位监测子系统2包括若干设置在井下人员身上的头灯21和若干均匀分布于井下定位分站22，头灯21与定位分站22信号连接；头灯21包括灯头211、电源装置212和定位信号发送模块213，灯头211和定位信号发送模块213均与电源装置212连接。电源装置212用于给灯头211和定位信号发送模块供电，灯头211用于照明，定位信号发送模块213用于发送定位信号；定位分站22包括定位信号接收模块221、第二处理器222和第二以太网控制器223；定位信号接收模块221和第二以太网控制器223均与第二处理器222连接，定位信号接收模块221用于接收定位信号发送模块213发送的定位信号，并将定位信号传输给第二处理器222处理，第二处理器222将处理后的定位信号再传输至第二以太网控制器223，第二以太网控制器223用于对处理后的定位信号的传输。

具体的，监测系统根据井下环境划分不同的控制区域，根据区域面积以及空气流通的速度设置安全监测分站11和定位分站22，安全监测分站11通过一氧化碳传感器12采集井下的一氧化碳的浓度，并将采集的一氧化碳的浓度值传输至第一处理器112，第一处理器112将一氧化碳的浓度值与设置的阈值比较，且将比较后的结果传输给第一以太网控制器113，第一以太网控制器113将一氧化碳的浓度值传输给后台服务器3；井下作业由于环境的问题，井下人员都需要佩戴头灯21在井下用于照明，当头灯21被打开时，定位信号发送模块213发送定位信号，定位分站22中的定位信号接收模块221接收定位信号，并将定位信号传输给第二处理器222，第二处理器222对定位信号进行解码，并将解码的定位信号传输给第二以太网控制器223，第二以太网控制器223将解码的定位信号传输给后台服务器3。

需要说明的是，设置的阈值为24ppm,一氧化碳的浓度值小于或等于阈值，井下一氧化碳的浓度正常，反之，一氧化碳的浓度值大于阈值时，井下一氧化碳的浓度超标。

在本实用新型一具体实施例中，定位信号发送模块213为RFID电子标签。定位信号接收模块221为RFID读写器。采用RFID作为井下人员定位，读取数据快、距离长，适合井下恶劣环境下使用。

当井下人员在井下作业时，RFID电子标签安装在头灯21上，由井下人员随身携带，当井下人员进入某一区域的定位分站22信号覆盖范围后，定位分站22中的RFID读写器立刻读取该工人所携带的RFID电子标签，定位分站22接读取到数据之后，经过第二处理器222处理并通过第二以太网控制器223将数据传送到后台服务器3，后台服务器3根据收到的信息经过分析可得到井下人员的活动轨迹及分布情况。

需要说明的是，在本实用新型中RFID电子标签和RFID读写器之间数据处理，以及服务器对RFID获取的信息进行活动轨迹和分布情况分析均采用的现有技术。

在本实用新型实施例中，井下安全监测分站11还包括报警器114，报警器114与第一处理器112连接，当一氧化碳传感器12采集的一氧化碳浓度值超标时，第一处理器112会生成一信号给报警器114，提醒井下作业人员该区域一氧化碳浓度超标。

在本实用新型实施例中，第一以太网控制器113和第二以太网控制器223通过交换机与后台服务器3连接，保证在煤矿井下易燃易爆环境下的正常通信。

本实用新型的基于人员位置的监测系统，在井下爆破作业时，通过人员定位监测子系统2对爆破作业实施的有效监督，避免误检、漏检放炮区域人员的风险，以及爆破作业完成后或者井下正常作业时，通过安全监测子系统1及时采集井下CO浓度，保证井下人员的作业安全，保证井下人员的身体健康。通过防爆终端4实现了井下与地面的人性化交流，提高了井下作业的安全性。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种基于人员位置的监测系统，其特征在于，包括：安全监测子系统(1)、人员定位监测子系统(2)、后台服务器(3)以及防爆终端(4)；

所述安全监测子系统(1)、所述人员定位监测子系统(2)以及所述防爆终端(4)均与后台服务通信连接；

所述安全监测子系统(1)包括若干均匀分布于井下的安全监测分站(11)和若干均匀分布于井下的一氧化碳传感器(12)，每个安全监测分站(11)与至少一个一氧化碳传感器(12)连接。

2.如权利要求1所述的基于人员位置的监测系统，其特征在于：每个安全监测分站(11)包括：第一处理器(112)和第一以太网控制器(113)；

其中，所述一氧化碳传感器(12)与所述第一处理器(112)连接，所述第一处理器和所述第一以太网控制器(113)连接。

3.如权利要求2所述的基于人员位置的监测系统，其特征在于：所述人员定位监测子系统(2)包括若干设置在井下人员身上的头灯(21)和若干均匀分布于井下定位分站(22)，所述头灯(21)与所述定位分站(22)信号连接。

4.如权利要求3所述的基于人员位置的监测系统，其特征在于：所述头灯(21)包括灯头(211)、电源装置(212)和定位信号发送模块(213)，所述灯头(211)和所述定位信号发送模块(213)均与电源装置(212)连接。

5.如权利要求3所述的基于人员位置的监测系统，其特征在于：所述定位分站(22)包括定位信号接收模块(221)、第二处理器(222)和第二以太网控制器(223)；

所述定位信号接收模块(221)和所述第二以太网控制器(223)均与所述第二处理器(222)连接。

6.如权利要求4所述的基于人员位置的监测系统，其特征在于：所述定位信号发送模块(213)为RFID电子标签。

7.如权利要求5所述的基于人员位置的监测系统，其特征在于：所述定位信号接收模块(221)为RFID读写器。

8.如权利要求2所述的基于人员位置的监测系统，其特征在于：所述安全监测分站(11)还包括报警器(114)，所述报警器(114)与所述第一处理器(112)连接。

9.如权利要求5所述的基于人员位置的监测系统，其特征在于：所述第一以太网控制器(113)和所述第二以太网控制器(223)通过交换机与所述后台服务器(3)连接。

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