基于光伏供电的矿山人员定位系统的制作方法

本实用新型涉及矿山用电子设备技术领域，更为具体地，涉及一种基于光伏供电的矿山人员定位系统。

背景技术：

在矿山勘察和开采的活动中，由于野外作业，信息通讯设施较差，无法对工作人员的活动进行一个实时地监控，随着矿山作业活动朝着信息化、安全化方向发展，对矿山信息通讯设施提出了新的要求。

例如，公开号为CN105320831A的中国专利申请了一种实现露天矿山钻机钻杆实时高精度定位的方法，利用安装在钻机上的两个高精度GPS装置和电子罗盘设备，结合车载终端在设备初始化后，运行三维空间坐标转换算法和二维空间坐标转换算法，实现露天矿山钻机作业时钻杆的实时高精度定位。该方法改变了传统人工凭经验对孔的生产模式，解决了已有方法的精度不能保证及设备使用寿命问题。钻机的打孔精确度得到大幅度的提升，由此提高了爆破效果，提升了采矿的自动化水平。但是，该专利的说明书公开的技术方案存在无法解决的问题，例如，该专利申请的技术方案采用GPS装置对钻机的定位，不能实现对工作人员的定位，不能将工作人员的定位位置实时传入到后台服务器中的问题等。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于光伏供电的矿山人员定位系统，可对大量的定位装置进行数据转发和交换，有助于提高大面积范围内的矿山定位装置的集中管理能力，显著提高对矿山工作人员的定位能力，并增强了矿山的安全保障能力。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于光伏供电的矿山人员定位系统，包括：

多个定位装置、第一交换机、第二交换机和服务器，第一定位装置的输出端与所述的第一交换机的第一端口连接，第二定位装置的输出端与所述的第一交换机的第二端口连接，第三定位装置的输出端与所述的第一交换机的第三端口连接，依此类推，所述的多个定位装置均连接在所述的第一交换机上；

所述的第一交换机的输出端与所述的第二交换机的输入端连接，所述的第二交换机的输出端与服务器连接。

进一步地，所述的定位装置包括地标定位器和第一电源，所述的地标定位器与所述的第一电源连接组成第A定位装置，多个所述的第A定位装置设置在矿山的不同区域，在矿山人员的身上携带有能够与所述的第A定位装置通信连接的第B定位装置；

所述的第B定位装置包括射频通信装置、微处理器、通信接口、射频天线、第二电源和存储装置；所述的射频通信装置的输入输出端与所述的微处理器的第一输入输出端连接，所述的微处理器的第二输入输出端与所述的通信接口连接，所述的通信接口与所述的射频天线连接，所述的微处理器的第三输入输出端与所述的存储装置的输入输出端连接，所述的第二电源用于供电；

在所述的第A定位装置的信号覆盖范围内设置有无线阅读器、无线收发器和通信基站，在携带有所述的第B定位装置的矿山人员进入所述的第A定位装置的信号覆盖范围内的状态下，所述的射频天线与所述的无线阅读器建立有通信连接，所述的无线阅读器的输出端与所述的无线收发器的输入端连接，所述的无线收发器的输出端与定位装置的输出端连接；

所述的定位装置的输出端与第一交换机的输入端连接，所述的第一交换机的输出端与所述的第二交换机的输入端口连接，所述的第二交换机的输出端与服务器连接。

进一步地，所述的第一交换机为以太网交换机。

进一步地，所述的第二交换机为广域网交换机。

进一步地，所述的第一电源包括光伏供电系统，所述的光伏供电系统包括光伏组件、第一充电开关、第一控制器、第一蓄电池和第一逆变器，所述的光伏组件的输出端与所述的第一充电开关的输入端连接，所述的第一充电开关的输出端与所述的第一蓄电池的输入端连接，所述的第一蓄电池的输出端与所述的第一逆变器的输入端连接，所述的第一逆变器的输出端与所述的地标定位器的电源接口连接，所述的第一充电开关的输入端与所述的第一控制器的控制输出端连接。

进一步地，所述的第一电源包括风力供电系统，所述的风力供电系统包括风机、第二充电开关、第二控制器、第二蓄电池和第二逆变器，所述的风机的输出端与所述的第二充电开关的输入端连接，所述的第二充电开关的输出端与所述的第二蓄电池的输入端连接，所述的蓄电池的输出端与所述的第二逆变器的输入端连接，所述的第二逆变器的输入端连接，所述的第二逆变器的输出端与所述的地标定位器的电源接口连接，所述的第二充电开关的输入端与所述的第二控制器的控制输出端连接。

进一步地，所述的地标定位器包括射频标签芯片，在所述的频标签芯片内置有位置信息数据，在携带有所述的第二定位装置的矿山人员进入所述的第一定位装置的信号覆盖范围内的状态下，所述的射频标签芯片与所述的射频天线建立有射频通信连接，并通过所述的射频天线将所述的射频标签芯片内的位置信息数据传输至所述的无线阅读器。

进一步地，包括led灯提示装置，所述的led灯提示装置的输入端与所述的微处理器的led 灯提示控制输出端连接。

进一步地，包括报警提示装置，所述的报警提示装置的输入端与所述的微处理器的报警控制输出端连接，在所述的报警提示装置中内置有固定的报警提示声音。

进一步地，包括语音提示装置，所述的语音提示装置的输入端与所述的微处理器的语音控制输出端连接，在所述的语音提示装置中内置有固定的语音。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过多个定位装置、第一交换机、第二交换机和服务器等，在定位装置中内置有地标定位器、第一电源、频通信装置、微处理器、通信接口、射频天线、第二电源和存储装置等，可以实现矿山工作人员在矿山不同的地标定位器安置区域都能将定位的信息传输至服务器，同时接入交换机，可对大量的定位装置进行数据转发和交换，有助于提高大面积范围内的矿山定位装置的集中管理能力，显著提高了对矿山工作人员的定位能力，并增强了矿山的安全保障能力。

(2)本实用新型的定位装置的第一电源包括光伏供电系统，光伏供电系统包括光伏组件、第一充电开关、第一控制器、第一蓄电池和第一逆变器等，可对地标定位器进行光伏供电，在野外环境下可持续保障地标定位器的持续工作。

(3)本实用新型的定位装置设置有语音提示装置、led灯提示装置和报警提示装置等吗，可以给携带有定位装置的工作人员提示信息，以便工作人员自己确认自己是否在矿山区域的可定位范围内。

本实用新型的技术效果不限于如上所述。以上技术效果仅仅是示例性说明，本实用新型的其他特征及其作用等将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。本领域技术人员可以根据本申请的说明书直接或间接地知悉其余的技术效果等，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构图。

图2是本实用新型的定位装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构等。

如图1，一种基于光伏供电的矿山人员定位系统，包括：

多个定位装置、第一交换机、第二交换机和服务器，第一定位装置的输出端与所述的第一交换机的第一端口连接，第二定位装置的输出端与所述的第一交换机的第二端口连接，第三定位装置的输出端与所述的第一交换机的第三端口连接，依此类推，所述的多个定位装置均连接在所述的第一交换机上；

所述的第一交换机的输出端与所述的第二交换机的输入端连接，所述的第二交换机的输出端与服务器连接。

可选地，所述的定位装置包括地标定位器和第一电源，所述的地标定位器与所述的第一电源连接组成第A定位装置，多个所述的第A定位装置设置在矿山的不同区域，在矿山人员的身上携带有能够与所述的第A定位装置通信连接的第B定位装置；

所述的第B定位装置包括射频通信装置、微处理器、通信接口、射频天线、第二电源和存储装置；所述的射频通信装置的输入输出端与所述的微处理器的第一输入输出端连接，所述的微处理器的第二输入输出端与所述的通信接口连接，所述的通信接口与所述的射频天线连接，所述的微处理器的第三输入输出端与所述的存储装置的输入输出端连接，所述的第二电源用于供电；

在所述的第A定位装置的信号覆盖范围内设置有无线阅读器、无线收发器和通信基站，在携带有所述的第B定位装置的矿山人员进入所述的第A定位装置的信号覆盖范围内的状态下，所述的射频天线与所述的无线阅读器建立有通信连接，所述的无线阅读器的输出端与所述的无线收发器的输入端连接，所述的无线收发器的输出端与定位装置的输出端连接；

所述的定位装置的输出端与第一交换机的输入端连接，所述的第一交换机的输出端与所述的第二交换机的输入端口连接，所述的第二交换机的输出端与服务器连接。

可选地，所述的第一交换机为以太网交换机。

可选地，所述的第二交换机为广域网交换机。

可选地，所述的第一电源包括光伏供电系统，所述的光伏供电系统包括光伏组件、第一充电开关、第一控制器、第一蓄电池和第一逆变器，所述的光伏组件的输出端与所述的第一充电开关的输入端连接，所述的第一充电开关的输出端与所述的第一蓄电池的输入端连接，所述的第一蓄电池的输出端与所述的第一逆变器的输入端连接，所述的第一逆变器的输出端与所述的地标定位器的电源接口连接，所述的第一充电开关的输入端与所述的第一控制器的控制输出端连接。

可选地，所述的第一电源包括风力供电系统，所述的风力供电系统包括风机、第二充电开关、第二控制器、第二蓄电池和第二逆变器，所述的风机的输出端与所述的第二充电开关的输入端连接，所述的第二充电开关的输出端与所述的第二蓄电池的输入端连接，所述的蓄电池的输出端与所述的第二逆变器的输入端连接，所述的第二逆变器的输入端连接，所述的第二逆变器的输出端与所述的地标定位器的电源接口连接，所述的第二充电开关的输入端与所述的第二控制器的控制输出端连接。

可选地，所述的地标定位器包括射频标签芯片，在所述的频标签芯片内置有位置信息数据，在携带有所述的第二定位装置的矿山人员进入所述的第一定位装置的信号覆盖范围内的状态下，所述的射频标签芯片与所述的射频天线建立有射频通信连接，并通过所述的射频天线将所述的射频标签芯片内的位置信息数据传输至所述的无线阅读器。

可选地，包括led灯提示装置，所述的led灯提示装置的输入端与所述的微处理器的led 灯提示控制输出端连接。

可选地，包括报警提示装置，所述的报警提示装置的输入端与所述的微处理器的报警控制输出端连接，在所述的报警提示装置中内置有固定的报警提示声音。

可选地，包括语音提示装置，所述的语音提示装置的输入端与所述的微处理器的语音控制输出端连接，在所述的语音提示装置中内置有固定的语音。

【实施例一】

如图1，本领域技术人员可将本实用新型作为一种基于光伏供电的矿山人员定位系统进行实施，在该实施例中，包括多个定位装置、第一交换机、第二交换机和服务器，第一定位装置的输出端与第一交换机的第一端口连接，第二定位装置的输出端与第一交换机的第二端口连接，第三定位装置的输出端与第一交换机的第三端口连接，依此类推，多个定位装置均连接在第一交换机上，第一交换机的输出端与第二交换机的输入端连接，第二交换机的输出端与服务器连接。

在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用和以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的组成，结构或部件，均在本实用新型的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内，此处不再赘述。

【实施例二】

如图1，本领域技术人员可将本实用新型作为一种基于光伏供电的矿山人员定位系统进行实施，在该实施例中，包括多个定位装置、第一交换机、第二交换机和服务器，第一定位装置的输出端与第一交换机的第一端口连接，第二定位装置的输出端与第一交换机的第二端口连接，第三定位装置的输出端与第一交换机的第三端口连接，依此类推，多个定位装置均连接在第一交换机上，第一交换机的输出端与第二交换机的输入端连接，第二交换机的输出端与服务器连接。

在该实施例中，本领域技术人员可对定位装置进行选择性实施，例如，本领域技术人员可以使用地标定位器与第一电源连接组成第A定位装置，多个第A定位装置设置在矿山的不同区域，在矿山人员的身上携带有能够与第A定位装置通信连接的第B定位装置，第B定位装置包括射频通信装置、微处理器、通信接口、射频天线、第二电源和存储装置；射频通信装置的输入输出端与微处理器的第一输入输出端连接，微处理器的第二输入输出端与通信接口连接，通信接口与射频天线连接，微处理器的第三输入输出端与存储装置的输入输出端连接，第二电源用于供电。

在第A定位装置的信号覆盖范围内设置有无线阅读器、无线收发器和通信基站，在携带有第B定位装置的矿山人员进入第A定位装置的信号覆盖范围内的状态下，射频天线与无线阅读器建立有通信连接，无线阅读器的输出端与无线收发器的输入端连接，无线收发器的输出端与定位装置的输出端连接。定位装置的输出端与第一交换机的输入端连接，第一交换机的输出端与第二交换机的输入端口连接，第二交换机的输出端与服务器连接。

在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的组成，结构或部件，均在本实用新型的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内，此处不再赘述。

【实施例三】

如图1，本领域技术人员可将本实用新型作为一种基于光伏供电的矿山人员定位系统进行实施，在该实施例中，包括多个定位装置、第一交换机、第二交换机和服务器，第一定位装置的输出端与第一交换机的第一端口连接，第二定位装置的输出端与第一交换机的第二端口连接，第三定位装置的输出端与第一交换机的第三端口连接，依此类推，多个定位装置均连接在第一交换机上，第一交换机的输出端与第二交换机的输入端连接，第二交换机的输出端与服务器连接。

在该实施例中，本领域技术人员可对第一交换机进行选择性实施，例如，本领域技术人员可以使用以太网交换机作为第一交换机。

在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的组成，结构或部件，均在本实用新型的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内，此处不再赘述。

【实施例四】

如图1，本领域技术人员可将本实用新型作为一种基于光伏供电的矿山人员定位系统进行实施，在该实施例中，包括多个定位装置、第一交换机、第二交换机和服务器，第一定位装置的输出端与第一交换机的第一端口连接，第二定位装置的输出端与第一交换机的第二端口连接，第三定位装置的输出端与第一交换机的第三端口连接，依此类推，多个定位装置均连接在第一交换机上，第一交换机的输出端与第二交换机的输入端连接，第二交换机的输出端与服务器连接。

在该实施例中，本领域技术人员可对第二交换机进行选择性实施，例如，本领域技术人员可以使用广域网交换机作为第二交换机。在该实施例中，本领域技术人员在第二实施例的基础上，还可对定位装置的第一电源进行实施，例如，第一电源为光伏供电系统，光伏供电系统包括光伏组件、第一充电开关、第一控制器、第一蓄电池和第一逆变器，光伏组件的输出端与第一充电开关的输入端连接，第一充电开关的输出端与第一蓄电池的输入端连接，第一蓄电池的输出端与第一逆变器的输入端连接，第一逆变器的输出端与地标定位器的电源接口连接，第一充电开关的输入端与第一控制器的控制输出端连接。

在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的组成，结构或部件，均在本实用新型的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内，此处不再赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。

特别声明，本实用新型的说明书的题目对本实用新型的权利要求的技术方案不构成任何限制性解释，其仅仅是本实用新型的一种或几种实施例的表述而已。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”均是广义含义，本领域技术人员应作广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，或整体地连接，或局部地连接，可以是机械连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接等，对于本领域的技术人员来说，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义，即，文字语言的表达与实际技术的实施可以灵活对应，本实用新型的说明书的文字语言(包括附图)的表达不构成对权利要求的任何限制性解释。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述涉及到的系统、装置和构件的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。即本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及隐含披露的任一新的组合。

本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。在以上描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的技术，例如具体的施工细节，作业条件和其他的技术条件等。