专利名称：井下作业报警监控方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种井下作业报警监控方法和装置，更具体地说，涉及一种能 通过数据终端对井下人员位置进行实时监控的报警监控方法和装置。
背景技术：
地下矿井作业由于井下环境较差， 一般的管理手段都难以达到预期目的。 在目前矿井管理手段中，由于对井下矿工位置以及矿灯充电状态缺少有效的实 时监控导致事故频发，严重威胁到井下矿工生命安全，频繁给国家造成巨大经 济损失并导致大量资源浪费。
随着对煤矿安全开采要求越来越高，为了更好的对矿工进行安全保护，对 井下矿工进行实时监控就显得特别重要，与此同时，对矿工使用的灯具一矿灯 充电状态的实时监控也显得特别重要。传统的矿井管理系统对于矿灯充电及井 下人员位置都无实时监控功能，所以也就没有相应的实时报警功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有矿井管理系统技术无法实现的矿 工位置实时监控以及矿灯充电信息实时监控功能，提供一种能对井下人员位置 以及井上矿灯充电状态进行实时监控的报警监控方法和装置。
本发明解决其技术问题所采用的一种技术方案是提供一种报警监控方 法，包括如下步骤
井下RFID工作站发出载波査询信号；
矿工携带的无源标识卡响应载波査询信号，发出包含矿工位置信息的目标 识别码信息返回给RFID工作站；
RFID工作站将所述目标识别码信息通过数据传输接口传送给监控主机；
4监控主机比较接收到的目标识别码和预设的报警参数值判断是否报警。 上述报警监控方法还包括设于井上的充电灯架将矿灯充电信息传送给监
控主机，以供监控主机比较接收到的矿灯充电信息和预设的报警参数值判断是
否报警。
上述报警监控方法中，所述充电灯架将矿灯充电信息传送给监控主机，进 一步包括利用充电灯架将矿灯充电电量、充电电压和/或是否损坏信息传送给 监控主机。
上述报警监控方法中，所述矿工携带的无源标识卡响应载波査询信号，发
出包含矿工位置信息的目标识别码信息返回给RFID工作站，进一步包括利用
矿工携带的无源标识卡响应载波査询信号，发出包括矿工个人信息、具体位置
信息和/或矿工所在处地理位置信息返回给RFID工作站。
本发明解决其技术问题所采用的另一种技术方案是提供的一种报警监控
装置，包括监控主机、数据传输接口，还包括设立在井下的RFID工作站以及 由矿工随身携带的无源标识卡，所述RFID工作站通过射频信号获取无源标识 卡的包含矿工位置信息的目标识别码并将所述目标识别码通过数据传输接口 传送给监控主机，所述监控主机比较所述目标识别码和预设的报警参数值以判 断是否报警。
上述报警监控装置还包括与所述监控主机相连的井上充电灯架，将矿灯充 电信息传送给监控主机，以供监控主机比较接收到的矿灯充电信息和预设的报 警参数值判断是否报警。
上述报警监控装置中，所述监控主机进一步包括用于实时监控矿工位置信 息以及矿灯充电信息的实时监控模块；与该实时监控模块通信连接的用于设置 报警参数以及报警方式的报警参数设置模块和报警方式参数设置模块，还包括 与所述实时监控模块相连的用于显示报警信息的报警显示模块。
上述报警监控装置中，井下RFID工作站采用RS485半双工通讯模式将接 收到的射频信号经处理后传送到数据传输接口。
上述报警监控装置中，数据传输接口将井下RFID工作站的RS485信号转 换为监控主机的RS232串口信号。上述报警监控装置中，所述无源标识卡嵌入在矿灯上由矿工随身携带。 本发明的井下作业报警监控装置可极大提高对矿井工作环境的监控，并且 能对井下矿工及井上矿灯充电信息进行实时监控从而在出现危险情况时及时 报警，能够最大限度降低矿工安全隐患以及由于时滞等客观因素造成的不必要 损失。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中
图1是本发明报警监控装置的一个实施例的结构示意图2是本发明实施例中的监控主机模块构造示意图3是本发明实施例中报警监控装置运行流程图4是本发明一个实施例中报警监控方法的工作流程图。
具体实施例方式
如图1所示， 一种灯具报警监控装置，包括监控主机11、数据传输接口
12、充电灯架13a、 13b、 13c…13n、设立在井下的RFID工作站14a、 14b… Mn以及安装在矿工所携带矿灯上的无源标识卡15a、 15b、 15c…15n;所述监 控主机11用于运行该矿井管理程序并通过其所包含的数据终端显示矿工井下 位置及井上矿灯实时信息以及相应报警信息；所述数据传输接口 12用于将井 下RFID工作站14a、 14b…14n接收到的由矿工随身携带的无源标识卡15a、 15b、 15c…15n发出的信号从RS485信号转换为输入系统主机11的RS232串 口信号；所述井上矿灯充电灯架13a、 13b、 13c…13n用于将其上矿灯充电信 息传回监控主机ll。
在图1示出的本发明的实施例中，所述井下RFID工作站14a、 14b…14n 采用射频识别技术(RFID)对矿工进行实时定位。所述RFID工作站14a、14b… 14n通过其包含的天线17a、 17b…17n将査寻载波信号向外发送，矿工所携带 矿灯上的无源标识卡15a、 15b、 15c…15n进入高频天线工作区域后被激活(未 进入天线工作区域标识卡不工作)，把射频信号转换成电能量同时将载有目标
6识别码的信息通过其包含的天线16a、16b…16n反射回井下RFID工作站14a、 14b…14n， RFID工作站14a、 14b…14n所包含的天线17a、 17b…17n接收到 无源标识卡15a、 15b、 15c…15n发来的载波信号，经处理后提取出目标识别 码并通过数据传输端口 12以RS232信号传送给监控主机11。
此外，井上充电灯架13a、 13b、 13c…13n自身包含一块处理芯片，用于 将充电架上矿灯的充电信息转换为串口信号传回监控主机11。监控主机11通 过其内包含实时监控模块对接收到的矿工实时位置信息以及矿灯充电信息进 行判断是否产生报警。
图2是本发明实施例中的监控主机11模块构造示意图，该监控主机11包 括，实时监控模块21、报警参数设置模块22、通信设置模块23、报警方式参 数设置模块24、报警显示模块25、持久化模块26、权限控制模块27。
所述实时监控模块21用于实时监控井下人员的位置信息以及实时监控矿 灯充电信息，并根据报警参数值和报警方式产生报警。例如，所述实时监控模 块会将矿工实时位置信息(个人信息、具体位置信息和/或矿工所在处地理位 置信息)以及充电灯架上矿灯充电信息(充电电量、充电电压、是否损坏等) 进行实时反馈，监控主机通过将该实时信息与报警参数设定值进行比较进而判 断是否产生报警。
所述报警参数设置模块22用于设置监控信息的报警参数值(例如，矿工 位置信息的警戒值和/或矿灯电量的警戒值)，当矿工所携带的无源标识卡发 回RFID工作站的位置信息超出该设定位置警戒值或矿灯电量低于设定电量警 戒值时产生报警。
所述通信控制模块23用于设置监控主机与井下RFID工作站及充电灯架 的通信参数相关信息，比如，设定监控主机与数据传输接口的串行通信参数， 设置监控主机与充电灯架之间的相关通信参数。
所述报警方式参数设置模块24用于设置报警方式的各种参数信息，比如， 视矿工位置相对于警戒值偏离程度采取不同的报警方式和/或充电灯架上矿灯 电量多少采取不同报警方式，可通过对危险情况进行分级处理，从而采用不同 的报警方式；所述报警显示模块25用于显示报警信息，提示用户矿工具体位置及矿灯具体状态并显示相应报警等级；所述持久化模块26用于保存报警信 息；所述权限控制模块27用于对进入本系统的用户进行权限控制。
图3是本发明实施例中监控装置运行流程图。当监控主机的应用程序运行 时，系统最先进入步骤301，用户通过权限控制模块27进行登录，登录成功 后，在步骤302中对通信控制模块23进行设置，确保监控主机与充电灯架以 及井下RFID工作站之间正常通信，在步骤303中对报警参数设置模块22，设 置需要监控信息的报警参数报警值，进入步骤304中通过报警方式参数设置模 块24设置报警方式的参数值，并设置报警方式，最后在步骤305中通过持久 化模块26设置保存报警实时信息的参数，设置好前面参数后，客户就可以在 步骤306中启动实时监控模块21，进行实时监控；步骤307是报警判断，通 过实时监控模块传入的数据判断是否产生报警，如果未达到报警值则回到步骤 306继续监控，如此循环监控，直到达到报警值便会进入步骤308通过报警显 示模块25进行报警，最后进入309将数据存入持久化模块26。报警产生后， 井上监控人员会通过矿井通讯设备通知井下人员尽快撤离危险区域，或者前往 充电灯架处对矿灯充电情况进行检査，待确认井下矿工已撤离危险区域且井上 矿灯无充电异常后，解除报警，返回步骤306继续监控。
图4是本发明所述监控方法的工作流程图。如图4所示，本灯具监控方法 流程由401开始，在步骤401中，用户通过权限控制模块手动输入用户名和密 码，在系统确认后用户便可登录监控系统；在步骤402中用户通过报警参数设 置模块设置报警参数值；随后进入步骤403，井下RFID工作站通过自身天线 向外发送高频载波查询信号；当矿工携带的无源标识卡进入到RFID工作站的 天线工作区域后，流程便会进入步骤404，所述无源标识卡将包含矿工位置信 息的目标识别码信息返回到相应RFID工作站；所述目标识别码信息在步骤 405a中通过RFID工作站传送到监控主机，同时，井上充电灯架也可在步骤 405b中将矿灯充电信息传送回监控主机；监控主机在步骤406中根据预设的 报警参数值判断是否产生报警；若达到报警临界值则进入到步骤407产生报 警，若经判断尚属安全则返回到步骤403循坏监控步骤。
权利要求
1、一种报警监控方法，其特征在于，包括如下步骤井下RFID工作站发出载波查询信号；矿工携带的无源标识卡响应载波查询信号，发出包含矿工位置信息的目标识别码信息返回给RFID工作站；RFID工作站将所述目标识别码信息通过数据传输接口传送给监控主机；监控主机比较接收到的目标识别码和预设的报警参数值判断是否报警。
2、 根据权利要求1所述的报警监控方法，其特征在于，所述方法还包括 设于井上的充电灯架将矿灯充电信息传送给监控主机，以供监控主机比较接收 到的矿灯充电信息和预设的报警参数值判断是否报警。
3、 根据权利要求2所述的报警监控方法，其特征在于，所述充电灯架将 矿灯充电信息传送给监控主机，进一步包括利用充电灯架将矿灯充电电量、充 电电压和/或是否损坏信息传送给监控主机。
4、 根据权利要求1~3中任一项所述的报警监控方法，其特征在于，所述 矿工携带的无源标识卡响应载波查询信号，发出包含矿工位置信息的目标识别 码信息返回给RFID工作站，进一步包括利用矿工携带的无源标识卡响应载波 查询信号，发出包括矿工个人信息、具体位置信息和/或矿工所在处地理位置 信息返回给RFID工作站。
5、 一种报警监控装置，其特征在于，包括监控主机、数据传输接口，还 包括设立在井下的RFID工作站以及由矿工随身携带的无源标识卡，所述RFID 工作站通过射频信号获取无源标识卡的包含矿工位置信息的目标识别码并将 所述目标识别码通过数据传输接口传送给监控主机，所述监控主机比较所述目 标识别码和预设的报警参数值以判断是否报警。
6、 根据权利要求5所述的报警监控装置，其特征在于，还包括与所述监 控主机相连的井上充电灯架，将矿灯充电信息传送给监控主机，以供监控主机 比较接收到的矿灯充电信息和预设的报警参数值判断是否报警。
7、 根据权利要求6所述的报警监控装置，其特征在于，所述监控主机进一步包括用于实时监控矿工位置信息以及矿灯充电信息的实时监控模块；与该 实时监控模块通信连接的用于设置报警参数以及报警方式的报警参数设置模 块和报警方式参数设置模块，还包括与所述实时监控模块相连的用于显示报警 信息的报警显示模块。
8、 根据权利要求5所述的报警监控装置，其特征在于，井下RFID工作 站采用RS485半双工通讯模式将接收到的射频信号经处理后传送到数据传输 接口。
9、 根据权利要求5所述的报警监控装置，其特征在于，数据传输接口将 井下RFID工作站的RS485信号转换为监控主机的RS232串口信号。
10、 根据权利要求5所述的报警监控装置，其特征在于，所述无源标识卡 嵌入在矿灯上由矿工随身携带。
全文摘要
本发明涉及一种井下作业报警监控方法和装置，包括监控主机、数据传输接口、充电灯架、设立在井下的RFID工作站以及矿工所携带的无源标识卡，所述监控主机能对矿工位置以及井上充电灯架上矿灯充电信息进行实时监控。其中，所述矿工实时定位采用射频识别技术通过设立在井下的RFID工作站实现对矿工位置的实时监控。其中所述井上充电灯架将矿灯充电信息传回监控主机以实现对矿灯充电状态的实时监控。本发明通过在监控主机中设置相应模块以及在井上和井下分别设置充电灯架和RFID工作站实现对矿灯充电信息和矿工位置的实时监控，从而可为井下作业提供更高安全保障并对井下突发危险情况进行及时报警。
文档编号E21F17/18GK101660428SQ20081014187
公开日2010年3月3日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者修京辉, 周明杰, 卫 李, 赵安辉, 郭承先 申请人:深圳市海洋王照明科技股份有限公司