RU124945U1 - AUTOMATED SYSTEM OF MINING NOTIFICATION, MANAGEMENT AND MONITORING THE LOCATION OF MINERS IN UNDERGROUND WORKS - Google Patents

AUTOMATED SYSTEM OF MINING NOTIFICATION, MANAGEMENT AND MONITORING THE LOCATION OF MINERS IN UNDERGROUND WORKS Download PDF

Info

Publication number
RU124945U1
RU124945U1 RU2011133811/07U RU2011133811U RU124945U1 RU 124945 U1 RU124945 U1 RU 124945U1 RU 2011133811/07 U RU2011133811/07 U RU 2011133811/07U RU 2011133811 U RU2011133811 U RU 2011133811U RU 124945 U1 RU124945 U1 RU 124945U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electromagnetic waves
information
operating
mine
transmitter
Prior art date
Application number
RU2011133811/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Оржеховский
Илья Борисович Захаров
Владимир Иванович Деордиев
Татьяна Петровна Рожина
Андрей Николаевич Нужный
Михаил Витальевич Грозных
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Уральские технологические интеллектуальные системы"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Уральские технологические интеллектуальные системы" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Уральские технологические интеллектуальные системы"
Priority to RU2011133811/07U priority Critical patent/RU124945U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU124945U1 publication Critical patent/RU124945U1/en

Links

Images

Abstract

1. Автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля местоположения горнорабочих в подземных выработках, состоящая из пульта управления с ЭВМ, соединенного информационной магистралью с передатчиком узкополосного сигнала, работающим в нижнем диапазоне тональных частот, соединенным с передающей антенной через устройство искрозащиты, обеспечивающее выполнение требований взрывозащиты вида “i” (“искробезопасная цепь”) и из устройств сбора и передачи информации, распределенных по подземной выработке, также соединенных между собой и с пультом управления с ЭВМ информационной магистралью; устройства сбора и передачи информации оснащены приемниками радиосигналов сверхвысокой частоты, а горнорабочие - приемником, работающим в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, приемопередатчиком сверхвысокой частоты, который используется для системы позиционирования персонала в горных выработках и/или табельного учета, а также маломощным передатчиком, работающим в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенным для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика, характеризующаяся тем, что она осуществляет управление и контроль в подземных выработках по каналам проводной и радиосвязи в автоматическом режиме и по запросам для использования этой информации в целях управления производственными процессами.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что приемник, работающий в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, маломощный передатчик, работающий в тональном диапазоне электромагнитных волн, и приемопередатчик сверхвысокой час�1. An automated system for mine warning, control and monitoring of the location of miners in underground workings, consisting of a control panel with a computer connected by an information line to a narrow-band signal transmitter operating in the lower tonal frequency range, connected to the transmitting antenna through an intrinsic safety device, ensuring the fulfillment of explosion protection requirements type “i” (“intrinsically safe circuit”) and from devices for collecting and transmitting information distributed over the underground mine, is also connected among themselves and with the control panel with a computer information highway; information collection and transmission devices are equipped with microwave receivers, and miners have a receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, a microwave transmitter that is used for positioning personnel in mine workings and / or personnel records, as well as a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the method of direction finding the signal of this transmitter, The fact is that it carries out control and monitoring in underground workings through wired and radio communication channels in an automatic mode and upon requests for using this information in order to control production processes. 2. The system according to claim 1, characterized in that the receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, and an ultrahigh-frequency transceiver

Description

Полезная модель относится к горно-шахтному оборудованию для использования на рудниках и шахтах, в том числе угольных, опасных по газу и пыли, и предназначенному:The utility model relates to mining equipment for use in mines and mines, including coal, hazardous for gas and dust, and designed to:

- оповещения персонала рудника, находящегося в горных выработках об авариях или индивидуальном вызове на связь с диспетчером;- Alerts of mine personnel located in mines about accidents or an individual call to communicate with the dispatcher;

- доведение до персонала рудника, находящегося в горных выработках заранее заготовленных сообщений по управлению технологическими процессами, о необходимости определенных действий в аварийной ситуации, о характере опасностей и т.п;- communication to the personnel of the mine, located in the mines of pre-prepared messages on the management of technological processes, about the need for certain actions in an emergency, about the nature of the dangers, etc.

- идентификации горнорабочего для целей табельного учета, и/или позиционирования;- the identification of the miner for the purpose of personnel records, and / or positioning;

- для поиска шахтера под завалами;- to search for a miner under the rubble;

Может найти применение в других отраслях промышленности, - нефтехимии, взрывоопасных производствах, подземных коммуникациях, тоннелях, метро и т.п.It can find application in other industries, such as petrochemistry, explosive industries, underground utilities, tunnels, subways, etc.

Наиболее близким аналогом (прототипом) системы являетсяThe closest analogue (prototype) of the system is

1. Светильник шахтный головной (патент РФ на полезную модель №87495 с приоритетом от 2009.10.10) с информационно-измерительными функциями безопасности, состоящий из закрепляемого на каске осветительного блока, в герметичном корпусе которого размещены светодиоды основного и вспомогательного освещения с драйверами и контроллером драйверов, гибкого многожильного соединительного кабеля и блока питания, состоящего из крышки и батарейного отсека, в котором размещена аккумуляторная батарея, индивидуальный драйвер заряда с контроллером и устройством защиты от разряда ниже допустимого напряжения, а на одной или двух внешних поверхностях батарейного отсека имеются контактные площадки, соединенные с индивидуальным драйвером заряда аккумуляторной батареи, при этом контроллер драйверов светодиодов основного и вспомогательного освещения соединен с контроллером индивидуального драйвера заряда аккумуляторной батареи внутренней цифровой шиной - линией цифровой передачи данных.1. Mine head lamp (patent of the Russian Federation for utility model No. 87495 with priority dated 2009.10.10) with information and measuring safety functions, consisting of a lighting unit fixed to the helmet, in the sealed enclosure of which there are LEDs for main and auxiliary lighting with drivers and a driver controller flexible multicore connecting cable and power supply unit, consisting of a cover and a battery compartment in which the battery is located, an individual charge driver with a controller and a device ohms of protection against discharge below the permissible voltage, and on one or two external surfaces of the battery compartment there are contact pads connected to an individual battery charge driver, while the driver controller of the LEDs of the main and auxiliary lighting is connected to the controller of the individual battery charge driver by an internal digital bus - digital data line.

2. Светильник шахтный головной по п.1, в блоке питания которого размещен информационный дисплей, например жидкокристаллический, и приемник, работающий в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, управляемые ведущим контроллером, с которым соединены по меньшей мере две кнопки управления режимами работы светильника, при этом сам ведущий контроллер соединен с контроллером драйверов светодиодов основного и дополнительного освещения внутренней цифровой шиной, прием сигналов аварийного оповещения или индивидуального вызова на связь с диспетчером сопровождается соответствующим световым сигналом; приемник, работающий в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн может обеспечивать также прием сообщений произвольного содержания с отображением их на информационном дисплее.2. The mine head lamp according to claim 1, in the power supply unit of which there is an information display, for example, a liquid crystal display, and a receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, controlled by a master controller, to which at least two buttons for controlling the lamp operation modes are connected, in this case, the master controller itself is connected to the driver controller of the LEDs of the main and additional lighting with an internal digital bus, receiving alarm signals or an individual call communication with the dispatcher is accompanied by an appropriate light signal; a receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves can also receive messages of arbitrary content with their display on the information display.

3. Светильник шахтный головной по п.1 или п.2, батарейный отсек которого содержит первый, второй и третий блоки искрозащиты, а контактные площадки, размещенные на одной или двух внешних поверхностях батарейного отсека, соединены с индивидуальным драйвером заряда аккумуляторной батареи через первый блок искрозащиты, контроллер индивидуального драйвера заряда аккумуляторной батареи соединен с контроллером драйверов светодиодов основного и вспомогательного освещения внутренней цифровой шиной через второй блок искрозащиты, а питание светодиодов основного и вспомогательного освещения с драйверами, контроллера драйверов, информационного дисплея, приемника, работающего в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, ведущего контроллера осуществляется от аккумуляторной батареи через третий блок искрозащиты.3. The mine head lamp according to claim 1 or claim 2, the battery compartment of which contains the first, second and third spark protection units, and the contact pads located on one or two external surfaces of the battery compartment are connected to an individual battery charge driver through the first unit intrinsic protection, the controller of the individual driver of the battery charge is connected to the driver controller of the LEDs of the main and auxiliary lighting with an internal digital bus through the second spark protection unit, and the power is light of the main and auxiliary lighting with drivers, a driver controller, an information display, a receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, the leading controller is supplied from the battery through the third spark protection unit.

4. Светильник шахтный головной по п.3, у которого блоки искрозащиты или батарейный отсек в целом залиты герметизирующим компаундом.4. The mine head lamp according to claim 3, wherein the spark protection units or the battery compartment as a whole are filled with a sealing compound.

5. Светильник шахтный головной по п.1, в корпусе осветительного блока которого размещена кнопка управления режимами работы светильника, соединенная с контроллером драйверов светодиодов основного и вспомогательного освещения.5. The mine head lamp according to claim 1, in the housing of the lighting unit of which there is a button for controlling the operation modes of the lamp connected to the driver controller of the LEDs of the main and auxiliary lighting.

6. Светильник шахтный головной по п.2, ведущий контроллер которого имеет флэш память, содержащую достаточно большое количество заранее записанных сообщений, каждое из которых при приеме соответствующей команды приемником высвечивается на информационном дисплее и может сопровождаться условным световым сигналом.6. The mine head lamp according to claim 2, the master controller of which has a flash memory containing a sufficiently large number of pre-recorded messages, each of which, upon receipt of the corresponding command by the receiver, is displayed on the information display and may be accompanied by a conditional light signal.

7. Светильник шахтный головной по п.2, ведущий контроллер которого имеет встроенные часы реального времени.7. The mine head lamp according to claim 2, the leading controller of which has a built-in real-time clock.

8. Светильник шахтный головной по п.2, информационный дисплей которого имеет устройство подсветки, например светодиодное, дублирующее светодиод вспомогательного освещения.8. The mine head lamp according to claim 2, the information display of which has a backlight device, for example an LED, duplicating an auxiliary lighting LED.

9. Светильник шахтный головной по п.2, в блоке питания которого размещен приемопередатчик, управляемый ведущим контроллером и работающий на сверхвысокой частоте, который используется для системы позиционирования персонала в горных выработках и/или табельного учета и может использоваться для обмена информацией с автоматизированным рабочим местом контроля светильников и для программирования узлов светильника.9. The mine head lamp according to claim 2, in the power supply unit of which there is a transceiver controlled by a leading controller and operating at ultra-high frequency, which is used for personnel positioning systems in mine workings and / or personnel records and can be used to exchange information with an automated workstation control of fixtures and for programming of fixture nodes.

10. Светильник шахтный головной по п.3, в осветительном блоке которого дополнительно размещен блок газоанализаторов содержания, например, метана и/или оксида углерода и/или кислорода со своим контроллером, соединенным с ведущим контроллером внутренней цифровой шиной, при этом оповещение о превышении заранее установленных пороговых значений концентрации по компонентам воздушной смеси осуществляется условным световым и/или звуковым сигналом.10. The mine head lamp according to claim 3, in the lighting unit of which there is additionally placed a block of gas analyzers for the content of, for example, methane and / or carbon monoxide and / or oxygen with its own controller connected to the master controller by an internal digital bus, with the warning being exceeded in advance established threshold concentration values for the components of the air mixture is carried out by a conventional light and / or sound signal.

11. Светильник шахтный головной по любому из пунктов 1, 2, 4-10, в блоке питания которого дополнительно размещен маломощный передатчик, питающийся непосредственно от аккумуляторной батареи, работающий в тональном диапазоне электромагнитных волн и предназначенный для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика.11. The mine head lamp according to any one of paragraphs 1, 2, 4-10, in the power supply of which there is additionally a low-power transmitter, powered directly from the battery, operating in the tonal range of electromagnetic waves and designed to search for a miner under the rubble by the direction finding signal of this transmitter .

12. Светильник шахтный головной по п.2, на одной из внешних сторон блока питания которого имеется дополнительная контактная площадка, соединенная с контроллером драйверов основного и вспомогательного освещения внутренней цифровой шиной.12. The mine head lamp according to claim 2, on one of the external sides of the power supply unit of which there is an additional contact pad connected to the driver controller of the main and auxiliary lighting by an internal digital bus.

13. Светильник шахтный головной по п.11, батарейный отсек которого электрически соединен с верхней частью (крышкой) блока питания с помощью разъема с самозачищающимися контактами, сочленяющегося при сборке батарейного отсека и крышки.13. The mine head lamp according to claim 11, the battery compartment of which is electrically connected to the upper part (cover) of the power supply using a connector with self-cleaning contacts, articulated during assembly of the battery compartment and cover.

14. Светильник шахтный головной по п.12, снабженный автоматизированным рабочим местом, осуществляющим контроль заряда и оборота светильника, сбор накопленных светильником данных, ведение баз данных, составление отчетов, при этом связь между ними обеспечивается через внутреннюю цифровую шину или по радиоканалу, обеспечиваемому приемопередатчиком, работающим на сверхвысокой частоте.14. The mine head lamp according to claim 12, equipped with an automated workstation that monitors the charge and turnover of the lamp, collects the data accumulated by the lamp, maintains databases, compiles reports, while communication between them is provided through an internal digital bus or via a radio channel provided by the transceiver operating at ultra high frequency.

15. Светильник шахтный головной по п.10, имеющий встроенный в осветительный блок звуковой сигнализатор (динамик и/или виброзвонок) приема сигналов аварийного оповещения или индивидуального вызова на связь с диспетчером или о превышении заранее установленных пороговых значений концентрации по компонентам воздушной смеси.15. The mine head lamp of claim 10, having an audible warning device (speaker and / or vibration alert) integrated in the lighting unit (for receiving emergency warning signals or an individual call to communicate with a dispatcher or about exceeding predetermined concentration thresholds for air mixture components).

16. Светильник шахтный головной по любому из пунктов 2, 4-10, 12-15, кнопки управления режимами работы которого выполнены сенсорными, а разъемное соединение батарейного отсека и крышки - герметичным.16. The mine head lamp according to any one of paragraphs 2, 4-10, 12-15, the control buttons of the operating modes of which are made touch-sensitive, and the detachable connection of the battery compartment and the cover is sealed.

17. Автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля окружающей среды и местоположения горнорабочих в подземных выработках, состоящая из пульта управления с ЭВМ, соединенного информационной магистралью с передатчиком узкополосного сигнала, работающим в нижнем диапазоне тональных частот, и из устройств сбора и передачи информации, распределенных по подземной выработке, также соединенных между собой и с пультом управления с ЭВМ информационной магистралью; устройства сбора и передачи информации оснащены приемниками радиосигналов сверхвысокой частоты, а горнорабочие - светильниками по п.3, характеризующаяся тем, что она осуществляет управление и контроль в подземных выработках по каналам проводной и радиосвязи в автоматическом режиме и по запросам для использования этой информации в целях управления производственными процессами.17. An automated system of mine warning, control and monitoring of the environment and the location of miners in underground workings, consisting of a control panel with a computer connected by an information highway to a narrow-band signal transmitter operating in the lower tonal frequency range, and from information collection and transmission devices distributed underground mining, also interconnected and with the control panel with a computer information highway; information collection and transmission devices are equipped with microwave receivers, and miners are equipped with lights according to claim 3, characterized in that it manages and controls underground workings through wire and radio channels in automatic mode and upon request for using this information for control purposes production processes.

18. Автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля по п.17, приемники устройств сбора и передачи информации которой оснащены несколькими антеннами для идентификации радиосигналов по направлению.18. The automated mine warning, control and monitoring system according to claim 17, the receivers of the information collection and transmission devices of which are equipped with several antennas for identifying radio signals in the direction.

Автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля на основе светильника шахтного головного с информационно-измерительными функциями безопасности не предусматривает функции обнаружения персонала в завалах; несоответствие исполнения передающей антенны требованиям взрывозащиты, означает невозможность применения системы на рудниках и шахтах, опасных по газу и пыли, где по каким-либо причинам (большая глубина рабочих горизонтов, зона вечной мерзлоты, расположение шахтного поля под карьером и др.) необходимо располагать передающую антенну в подземных выработках.An automated mine warning, control and monitoring system based on a mine head lamp with information and measuring safety functions does not provide for personnel detection functions in the rubble; non-compliance of the transmitting antenna with explosion protection requirements means that it is impossible to use the system in mines and mines that are hazardous in gas and dust, where for some reason (large depths of working horizons, permafrost zone, the location of the mine field under the quarry, etc.) it is necessary to have a transmitting underground mine antenna.

Техническими задачами, на решение которой направлена данная полезная модель, являются:The technical tasks to which this utility model is directed are:

- расширение области применения системы в части поиска шахтера под завалами; при том, что включение (выключение) маломощного передатчика, работающего в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенного для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика, осуществляется как самим горнорабочим, так и по команде, передаваемой с пульта управления через передатчик узкополосного сигнала, что позволяет увеличить продолжительность активной фазы поисков за счет снижения энергопотребления этого маломощного передатчика;- expanding the scope of the system in terms of searching for a miner under the rubble; despite the fact that the inclusion (switching off) of a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the direction finding method of the signal from this transmitter, is carried out both by the miner and by a command transmitted from the control panel through a narrow-band signal transmitter, which allows to increase the duration of the active phase of searches by reducing the energy consumption of this low-power transmitter;

- расширение области применения системы на рудники и шахты опасные по газу и пыли, на которых по тем или иным причинам недопустимо или невозможно расположение передающей антенны на поверхности шахты путем подключения передающей антенны к передатчику узкополосного сигнала через устройство, обеспечивающее выполнение требований взрывозащиты вида «i» («искробезопасная цепь»).- expanding the scope of the system to mines and mines hazardous in gas and dust, on which, for one reason or another, it is unacceptable or impossible to locate the transmitting antenna on the surface of the mine by connecting the transmitting antenna to the narrow-band signal transmitter through a device that meets the requirements for explosion protection of type “i” ("Intrinsically safe circuit").

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

Автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля местоположения горнорабочих в подземных выработках, состоящая из пульта управления с ЭВМ, соединенного информационной магистралью с передатчиком узкополосного сигнала, работающим в нижнем диапазоне тональных частот, и из устройств сбора и передачи информации, распределенных по подземной выработке, также соединенных между собой и с пультом управления с ЭВМ информационной магистралью; устройства сбора и передачи информации оснащены приемниками радиосигналов сверхвысокой частоты, а горнорабочие - приемником, работающим в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, приемопередатчиком сверхвысокой частоты, который используется для системы позиционирования персонала в горных выработках и/или табельного учета, а также маломощным передатчиком, работающим в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенным для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика, характеризующаяся тем, что она осуществляет управление и контроль в подземных выработках по каналам проводной и радиосвязи в автоматическом режиме и по запросам для использования этой информации в целях управления производственными процессами.An automated system for mine warning, control and monitoring of the location of miners in underground workings, consisting of a control panel with a computer connected by an information highway to a narrow-band signal transmitter operating in the lower tonal frequency range, and from information collection and transmission devices distributed over the underground workings interconnected and with the control panel with a computer information highway; information collection and transmission devices are equipped with microwave receivers, and miners have a receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, a microwave transmitter that is used for positioning personnel in mine workings and / or personnel records, as well as a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the method of direction finding the signal of this transmitter, The fact is that it carries out control and monitoring in underground workings through wired and radio communication channels in an automatic mode and upon requests for using this information in order to control production processes.

Приемник, работающий в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, маломощный передатчик, работающий в тональном диапазоне электромагнитных волн и приемопередатчик сверхвысокой частоты могут быть встроены в головной светильник горнорабочего.A receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, and an ultra-high frequency transceiver can be integrated into the miner's head lamp.

Включение (выключение) маломощного передатчика, работающего в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенного для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика, осуществляется как самим горнорабочим, так и по команде, передаваемой с пульта управления через передатчик узкополосного сигнала.Turning on / off a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the method of direction finding the signal of this transmitter, is carried out both by the miner and by a command transmitted from the control panel via a narrow-band signal transmitter.

Подключение передающей антенны к передатчику узкополосного сигнала может осуществляться через устройство искрозащиты, обеспечивающее выполнение требований взрывозащиты вида "i" ("искробезопасная цепь").Connection of the transmitting antenna to the narrow-band signal transmitter can be carried out through an intrinsic protection device, ensuring the fulfillment of the requirements of explosion protection of the type “i” (“intrinsically safe circuit”).

Предлагаемая автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля местоположения горнорабочих в подземных выработках, а также частные случаи ее исполнений обеспечивают оптимальный выбор для конкретных применений и могут работать совместно, например, с системами передачи команд типа СУБР-1П, системами позиционирования шахтера в горных выработках СПГТ-41, с системами поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала встроенного маломощного передатчика, работающего в звуковом диапазоне волн и т.п.The proposed automated system of mine warning, control and monitoring of the location of miners in underground workings, as well as special cases of its execution, provide the optimal choice for specific applications and can work together, for example, with command transmission systems such as SUBR-1P, miner positioning systems in SPGT mining -41, with miner search systems under the rubble by the direction finding method of the signal of the built-in low-power transmitter operating in the sound wave range, etc.

На фиг.1 изображена функциональная схема автоматизированной системы шахтного оповещения, управления и контроля местоположения горнорабочих в подземных выработках.Figure 1 shows a functional diagram of an automated mine warning system, management and control of the location of miners in underground workings.

Автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля местоположения горнорабочих в подземных выработках, состоит из пульта управления с ЭВМ 1, соединенного информационной магистралью 2 с передатчиком узкополосного сигнала 3, работающим в нижнем диапазоне тональных частот, и из устройств сбора и передачи информации 8, распределенных по подземной выработке, также соединенных между собой и с пультом управления с ЭВМ 1 информационной магистралью 2; устройства сбора и передачи информации 8 оснащены приемниками радиосигналов сверхвысокой частоты 6, а горнорабочие 7 - приемником 9, работающим в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, приемопередатчиком 10 сверхвысокой частоты, который используется для системы позиционирования персонала в горных выработках и/или табельного учета, а также маломощным передатчиком 11, работающим в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенным для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика, характеризующаяся тем, что она осуществляет управление и контроль в подземных выработках по каналам проводной и радиосвязи в автоматическом режиме и по запросам для использования этой информации в целях управления производственными процессами.An automated system for mine warning, control and monitoring of the location of miners in underground workings consists of a control panel with a computer 1 connected by an information highway 2 to a narrowband signal transmitter 3 operating in the lower tonal frequency range, and from information collection and transmission devices 8 distributed over underground mine, also interconnected and with the control panel with a computer 1 information highway 2; information collection and transmission devices 8 are equipped with microwave receivers 6, and miners 7 - with a receiver 9 operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, microwave transceiver 10, which is used for personnel positioning systems in mine workings and / or personnel records, and also a low-power transmitter 11 operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the method of direction finding the signal of this transmitter, which is controlled by the fact that it carries out control and monitoring in underground workings through wired and radio communication channels in an automatic mode and upon requests for using this information in order to control production processes.

Приемник 9, работающий в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, маломощный передатчик 11, работающий в тональном диапазоне электромагнитных волн и приемопередатчик 10 сверхвысокой частоты могут быть встроены в головной светильник горнорабочего 7.A receiver 9 operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, a low-power transmitter 11 operating in the tonal range of electromagnetic waves, and an ultra-high frequency transceiver 10 can be integrated into the head lamp of a miner 7.

Включение (выключение) маломощного передатчика 11, работающего в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенного для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика, осуществляется как самим горнорабочим 7, так и по команде, передаваемой с пульта управления 1 через передатчик узкополосного сигнала 3.Turning on / off a low-power transmitter 11 operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the direction finding method of the signal from this transmitter, is carried out both by the miner 7 and by a command transmitted from control panel 1 through a narrow-band signal transmitter 3.

Подключение передающей антенны 5 к передатчику узкополосного сигнала 3 может осуществляться через устройство искрозащиты 4, обеспечивающее выполнение требований взрывозащиты вида "i" ("искробезопасная цепь").Connecting the transmitting antenna 5 to the transmitter of the narrowband signal 3 can be carried out through the spark protection device 4, ensuring compliance with the requirements of explosion protection type "i" ("intrinsically safe circuit").

Приемник 9, работающий в нижней части звукового диапазона электромагнитных волн, как, например приемник по патенту РФ на полезную модель №57935 с приоритетом от 2005.10.24, может быть реализован с использованием аналоговых методов обработки сигнала на элементной базе сравнительно высокой степени интеграции. Возможно его построение на основе цифровых методов с использованием, например, контроллера на микросхеме MSP430F149 TI фирмы Texas Instruments, при этом габариты приемника существенно сокращаются.The receiver 9, operating in the lower part of the sound range of electromagnetic waves, such as, for example, the receiver according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 57935 with a priority of 2005.10.24, can be implemented using analog signal processing methods on an element base of a relatively high degree of integration. It is possible to build it on the basis of digital methods using, for example, a controller on an MSP430F149 TI chip from Texas Instruments, while the dimensions of the receiver are significantly reduced.

Приемопередатчик 10, работающий на сверхвысокой частоте, может быть выполнен на микросхеме nRF24L01 фирмы Nordic Semiconductor по типовой схеме включения.The transceiver 10 operating at an ultra-high frequency can be performed on a nRF24L01 microcircuit from Nordic Semiconductor according to a typical switching circuit.

Реализация маломощного передатчика 11, работающего в тональном диапазоне электромагнитных волн, при современной элементной базе не вызывает затруднений и возможна в нескольких альтернативных вариантах.The implementation of a low-power transmitter 11, operating in the tonal range of electromagnetic waves, with a modern element base does not cause difficulties and is possible in several alternative versions.

Передающая антенна 5 и устройство искрозащиты 4 могут быть выполнены, например, в соответствии с патентом на полезную модель №61949 с приоритетом от 27.10.2006: токопроводящий элемент передающей антенны содержит k изолированных друг от друга проводников, подключенных параллельно к источнику сигнала так, что значение тока в каждом проводнике не превышает искробезопасный уровень, а сумма токов всех проводников обеспечивает достаточную для выполнения задач связи или сигнализации величину электромагнитного поля; при этом количество проводников k определяется из соотношения:The transmitting antenna 5 and the spark protection device 4 can be made, for example, in accordance with utility model patent No. 61949 with a priority of 10.27.2006: the conductive element of the transmitting antenna contains k insulated from each other conductors connected in parallel to the signal source so that the value the current in each conductor does not exceed the intrinsically safe level, and the sum of the currents of all the conductors provides an electromagnetic field sufficient for the performance of communication or signaling tasks; the number of conductors k is determined from the relation:

k≥ΣIi/Iimax, где:k≥ΣI i / I imax , where:

ΣIi - ток, необходимый для обеспечения устойчивой связи,ΣI i is the current required to ensure a stable connection,

Iimax - максимально допустимое по условию искробезопасности значение тока в i-том проводнике.I imax is the maximum current value in the i-th conductor that is the maximum permissible by the condition of intrinsic safety.

Элементы устройства искрозащиты 4, ограничивающие запасаемую в антенне энергию и/или компенсирующие индуктивность антенны, могут быть выполнены, например, в виде конденсаторов.The elements of the spark protection device 4, limiting the energy stored in the antenna and / or compensating the inductance of the antenna, can be made, for example, in the form of capacitors.

Предлагаемая автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля местоположения горнорабочих в подземных выработках работает следующим образом.The proposed automated system of mine warning, management and control of the location of miners in underground workings works as follows.

Приемопередатчик 10, работающий на сверхвысокой частоте, с частотой несколько раз в минуту передает кодированную информацию об уникальном коде, который закреплен за каждым горнорабочимThe transceiver 10 operating at an ultrahigh frequency, with a frequency several times per minute, transmits encoded information about a unique code that is assigned to each miner

Устройством сбора и передачи информации 8 принятый приемником 6 радиосигнал сверхвысокой частоты преобразуется для передачи через информационную магистраль 2 в пульт управления 1 с ЭВМ для анализа и хранения.The device for collecting and transmitting information 8 received by the receiver 6, the microwave signal is converted for transmission through the information line 2 to the control panel 1 with a computer for analysis and storage.

Передатчик 3 узкополосного сигнала, работающий в нижнем диапазоне тональных частот, по команде диспетчера передает кодированные сигналы оповещения персонала рудника, находящегося в горных выработках, об авариях или индивидуальном вызове на связь с диспетчером а также кодированные сигналы, в соответствии с которыми до персонала рудника, находящегося в горных выработках, доводятся необходимые из заранее заготовленных сообщений по управлению технологическими процессами, о необходимости определенных действий в аварийной ситуации, о характере опасностей и т.п; могут быть переданы также сообщения произвольного содержания, набранные диспетчером, и команды на включение (выключение) маломощного передатчика 11, работающего в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенного для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика.The transmitter 3 narrowband signal, operating in the lower range of tonal frequencies, at the command of the dispatcher transmits coded signals to alert the personnel of the mine, located in the mine workings, about accidents or an individual call to communicate with the dispatcher, as well as coded signals, according to which the personnel of the mine, located in mining, the necessary information from pre-prepared messages on the management of technological processes, about the need for certain actions in an emergency, about ktere dangers and the like; messages of arbitrary content, typed by the dispatcher, and commands to turn on / off the low-power transmitter 11 operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the direction finding signal of this transmitter, can also be transmitted.

Claims (3)

1. Автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля местоположения горнорабочих в подземных выработках, состоящая из пульта управления с ЭВМ, соединенного информационной магистралью с передатчиком узкополосного сигнала, работающим в нижнем диапазоне тональных частот, соединенным с передающей антенной через устройство искрозащиты, обеспечивающее выполнение требований взрывозащиты вида “i” (“искробезопасная цепь”) и из устройств сбора и передачи информации, распределенных по подземной выработке, также соединенных между собой и с пультом управления с ЭВМ информационной магистралью; устройства сбора и передачи информации оснащены приемниками радиосигналов сверхвысокой частоты, а горнорабочие - приемником, работающим в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, приемопередатчиком сверхвысокой частоты, который используется для системы позиционирования персонала в горных выработках и/или табельного учета, а также маломощным передатчиком, работающим в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенным для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика, характеризующаяся тем, что она осуществляет управление и контроль в подземных выработках по каналам проводной и радиосвязи в автоматическом режиме и по запросам для использования этой информации в целях управления производственными процессами.1. An automated system for mine warning, control and monitoring of the location of miners in underground workings, consisting of a control panel with a computer connected by an information line to a narrow-band signal transmitter operating in the lower tonal frequency range, connected to the transmitting antenna through an intrinsic safety device, ensuring the fulfillment of explosion protection requirements type “i” (“intrinsically safe circuit”) and from devices for collecting and transmitting information distributed over the underground mine, is also connected among themselves and with the control panel with a computer information highway; information collection and transmission devices are equipped with microwave receivers, and miners have a receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, a microwave transmitter that is used for positioning personnel in mine workings and / or personnel records, as well as a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the method of direction finding the signal of this transmitter, The fact is that it carries out control and monitoring in underground workings through wired and radio communication channels in an automatic mode and upon requests for using this information in order to control production processes. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что приемник, работающий в нижней части тонального диапазона электромагнитных волн, маломощный передатчик, работающий в тональном диапазоне электромагнитных волн, и приемопередатчик сверхвысокой частоты встроены в головной светильник горнорабочего.2. The system according to claim 1, characterized in that the receiver operating in the lower part of the tonal range of electromagnetic waves, a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, and an ultra-high frequency transceiver are built into the miner's head lamp. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что включение (выключение) маломощного передатчика, работающего в тональном диапазоне электромагнитных волн, предназначенного для поиска шахтера под завалами методом пеленгации сигнала этого передатчика, осуществляется как самим горнорабочим, так и по команде, передаваемой с пульта управления через передатчик узкополосного сигнала и/или через информационную магистраль и приемопередатчик радиосигналов сверхвысокой частоты устройств сбора и передачи информации.
Figure 00000001
3. The system according to claim 1, characterized in that the inclusion (shutdown) of a low-power transmitter operating in the tonal range of electromagnetic waves, designed to search for a miner under the rubble by the direction finding method of the signal from this transmitter, is carried out both by the miner and by a command transmitted from control panel through a narrow-band signal transmitter and / or through an information highway and a transceiver of ultra-high frequency radio signals of information collection and transmission devices.
Figure 00000001
RU2011133811/07U 2011-08-11 2011-08-11 AUTOMATED SYSTEM OF MINING NOTIFICATION, MANAGEMENT AND MONITORING THE LOCATION OF MINERS IN UNDERGROUND WORKS RU124945U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133811/07U RU124945U1 (en) 2011-08-11 2011-08-11 AUTOMATED SYSTEM OF MINING NOTIFICATION, MANAGEMENT AND MONITORING THE LOCATION OF MINERS IN UNDERGROUND WORKS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133811/07U RU124945U1 (en) 2011-08-11 2011-08-11 AUTOMATED SYSTEM OF MINING NOTIFICATION, MANAGEMENT AND MONITORING THE LOCATION OF MINERS IN UNDERGROUND WORKS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU124945U1 true RU124945U1 (en) 2013-02-20

Family

ID=49122099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011133811/07U RU124945U1 (en) 2011-08-11 2011-08-11 AUTOMATED SYSTEM OF MINING NOTIFICATION, MANAGEMENT AND MONITORING THE LOCATION OF MINERS IN UNDERGROUND WORKS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU124945U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107327316A (en) * 2017-08-21 2017-11-07 河北智谷电子科技有限责任公司 A kind of tunnel illumination and informix access device
RU2672052C2 (en) * 2013-07-30 2018-11-09 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Lighting device and lamps containing integrated antenna
RU2679777C1 (en) * 2018-05-31 2019-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Mine telecommunication system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672052C2 (en) * 2013-07-30 2018-11-09 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Lighting device and lamps containing integrated antenna
CN107327316A (en) * 2017-08-21 2017-11-07 河北智谷电子科技有限责任公司 A kind of tunnel illumination and informix access device
RU2679777C1 (en) * 2018-05-31 2019-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Mine telecommunication system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201753614U (en) Portable mining safety monitoring device
RU124945U1 (en) AUTOMATED SYSTEM OF MINING NOTIFICATION, MANAGEMENT AND MONITORING THE LOCATION OF MINERS IN UNDERGROUND WORKS
CN113012390A (en) Underground safety alarm system device based on big data and alarm method thereof
RU2180941C2 (en) Automated system to test and control production process, environment and positions of miners in underground workings
RU87495U1 (en) MINING HEAD LAMP WITH MEASURING AND INFORMATION SECURITY FUNCTIONS
CN105528856A (en) Handcuff and shackle intelligent monitoring alarm device
CN105041377A (en) Coal mine safety monitoring system
CN203352702U (en) A mining monitoring illumination system
KR101988032B1 (en) The safety support system for worker at railroad
CN204922538U (en) Multi -functional information -based miner's lamp
CN103281830A (en) Intelligent wireless communication miner lamp
RU152318U1 (en) MINING LIGHT HEAD
CN207423913U (en) A kind of underground coal mine wireless gas sensor based on LORA
CN101649960B (en) Portable lamp and failure monitoring system used for mine operation
CN205957001U (en) Intrinsically safe miner lamp
RU2009117071A (en) MINING HEAD LAMP WITH MEASURING AND INFORMATION SECURITY FUNCTIONS
CN104989457A (en) Mine safety integrated monitoring and controlling system based on mine operating personnel
CN103615290A (en) Mining safety monitoring and control substation for voice intercom and online intrinsic safety power supply monitoring
CN205330736U (en) Coal mine safety monitoring device
CN102477869A (en) Wireless personnel positioning and mobile monitoring terminal
CN1251423C (en) Underground wireless communication system
CN202304640U (en) Intelligent linkage blasting system capable of realizing remote control
CN102512170A (en) Carrying type small radar life detection instrument
CN202531243U (en) Multichannel wireless sound emission monitoring and pre-warning system for stability of surface mine gob
RU99825U1 (en) ALARM SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140812

BF1K Cancelling a publication of earlier date [utility models]

Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED

PD1K Correction of name of utility model owner