一种基于无线传感器的井下人员定位系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于无线传感器的井下人员定位系统，主要由监控中心、CAN总线、基站、监测点构成，监控中心与CAN总线相连接，基站通过CAN总线接口与CAN总线相连接，监测点设置有多个与监测点无线连接的无线红外传感器，监测点设置有控制器和无线接收器，在控制器上连接有地感接收器，地感接收器上连接有地感线圈，控制器通过RS485总线与基站相连接，控制器与无线接收器相连接。本实用新型在井下布置多个无线红外传感器，对通行人员进行红外探测，采用地感线圈，能有效获取一定范围内人员信息，有利于对人员位置进行探测，发生紧急状况时，帮助工作人员施救；采用射频技术记录人员信息，实时掌握人员情况，便于记录。
【专利说明】一种基于无线传感器的井下人员定位系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线传感器网络定位系统，具体来说，是指一种基于无线传感器的井下人员定位系统。
【背景技术】
[0002]近年来国家一直对煤矿的安全生产十分重视，同时为了加强监管力度，要求各级安全监管部门要实现不间断监测各矿井的安全状况，但是还是不断有事故发生。在事故发生后没有可靠的手段能及时统计井下人员的数量和所在位置，浪费的大量的救援时间和救援资源。随着科技进步，科学管理水平的提高，煤矿生产单位积极响应各级部门的政策，同时积极提高安全管理水平和不断更新技术手段。井下人员定位系统解决了困扰煤矿企业及各级管理部门多年的紧迫需求，同时为减员增效提供解决手段。传统的井下人员定位设备主要采用射频技术对井下工作人员身份信息进行确定，但是在发生瓦斯泄露等事故时，井下工作人员可能无法正常到达射频卡所能够工作的区域，不但会影响人员信息确认，而且有可能造成搜救人员难以查找井下工作人员的位置，导致事故发生时救援效率低下等问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种基于无线传感器的井下人员定位系统，该系统能够克服上述缺陷，对井下人员进行有效探测的同时，实现人员具体定位，在出现意外状况时，可以帮助搜救人员进行有效的人员搜救。
[0004]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]一种基于无线传感器的井下人员定位系统，主要由监控中心、CAN总线、基站、监测点构成，所述监控中心与CAN总线相连接，所述基站通过CAN总线接口与CAN总线相连接，所述监测点周围设置有多个与监测点无线连接的无线红外传感器，所述监测点设置有控制器和无线接收器，在所述控制器上连接有地感接收器，所述地感接收器上连接有地感线圈，所述控制器通过RS485总线与基站相连接，所述控制器与无线接收器相连接。
[0006]进一步地，为更好地实现本实用新型，所述控制器选用CC2430。
[0007]进一步地，为更好地实现本实用新型，还包括2.4G有源标签，所述2.4G有源标签与控制器无线连接。
[0008]进一步地，为更好地实现本实用新型，在所述控制器上连接有声音探测器。
[0009]本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0010](I)本实用新型通过在井下布置多个无线红外传感器，可以对井下通行人员进行红外探测，在发生紧急状况时，可以帮助工作人员进行施救；
[0011](2)本实用新型通过采用射频技术记录井下工作人员信息，可以实时掌握井下工作人员身份情况，便于工作记录；
[0012](3)本实用新型通过采用地感线圈，可以有效获取一定范围内人员信息，更有利于对井下人员的位置进行探测。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型结构示意图；
[0014]图2为实施例1示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细介绍，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0016]实施例1:
[0017]如图1所示，一种基于无线传感器的井下人员定位系统，主要由监控中心、CAN总线、基站、监测点构成，所述监控中心与CAN总线相连接，所述基站通过CAN总线接口与CAN总线相连接，所述监测点周围设置有多个与监测点无线连接的无线红外传感器，所述监测点设置有控制器和无线接收器，所述控制器通过RS485总线与基站相连接，所述控制器与无线接收器相连接。采用无线红外传感器能够检测到井下工作人员信息，无线红外传感器将信息发送到监测点无线接收器，监测点设置于井下工作业面，无线接收器将信号发送到控制器，控制器将信息发送到基站，基站采集的信息通过CAN总线发送到监控中心。在所述控制器上连接有地感接收器，所述地感接收器上连接有地感线圈。将地感线圈埋放在隧道内路面上，当井下工作人员走进地感线圈感应区域，地感线圈感应到有人来，将信息通过地感接收器发送到控制器，控制器将信号发送到基站，基站通过CAN总线将人员信息发送到监控中心，帮助监控中心实时获取井下各通道内人员流动情况，更有助于实现井下人员的定位，在出现紧急情况时，也有助于工作人员及时发现井下工作人员，便于及时施救。
[0018]如图2所示，所述控制器选用CC2430。该芯片及内置模块为现有结构。该芯片单个芯片上整合了 ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。它使用I个8位MCU(8051 )，具有128 KB可编程闪存和8 KB的RAM，还包含模拟数字转换器、几个定时器、AES128协同处理器、看门狗定时器、32kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路，以及21个可编程I/O引脚。CC2430芯片采用0.18 μπι CMOS工艺生产；在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27 mA或25 mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。通过在每个监测点周围设置多个无线红外传感器，可以对一定范围内的工作人员的信息进行采集，在每个基站下设置多个监测点，形成一个监测网络，在出现紧急情况时，可以及时获取整个网络内工作业面人员信息，及时施救。
[0019]实施例2:
[0020]本实施例在实施例1的基础上，为更好地实现本实用新型，及时对井下工作人员身份信息进行采集，故设置2.4G有源标签，所述2.4G有源标签与控制器无线连接。井下工作人员在经过监测点时，通过无线感应设置有井下工作人员信息的2.4G有源标签，及时记录工作人员的位置和身份信息。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0021]实施例3:
[0022]本实施例在实施例1的基础上，为更好地实现本实用新型，便于检测井下工作面人员流动情况，在所述控制器上连接有声音探测器。在发生意外情况井下人员无法正常到达射频卡工作区域时，通过发出声音的方式，也可以帮助救援人员发现井下人员大概位置，有助救援。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0023]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于无线传感器的井下人员定位系统，其特征在于:主要由监控中心、CAN总线、基站、监测点构成，所述监控中心与CAN总线相连接，所述基站通过CAN总线接口与CAN总线相连接，所述监测点周围设置有多个与监测点无线连接的无线红外传感器，所述监测点设置有控制器和无线接收器，在所述控制器上连接有地感接收器，所述地感接收器上连接有地感线圈，所述控制器通过RS485总线与基站相连接，所述控制器与无线接收器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器的井下人员定位系统，其特征在于:所述控制器选用CC2430。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器的井下人员定位系统，其特征在于:还包括2.4G有源标签，所述2.4G有源标签与控制器无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器的井下人员定位系统，其特征在于:在所述控制器上连接有声音探测器。
【文档编号】H04L29/08GK203669929SQ201320850258
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】杨进, 李芸洁, 梁刚, 刘唐 申请人:乐山师范学院