矿用避灾指挥与撤离指示方法及避灾指挥与撤离指示系统的制作方法

专利名称：矿用避灾指挥与撤离指示方法及避灾指挥与撤离指示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用避灾指挥与撤离指示方法，还涉及一种采用该方法的 矿用避灾指挥与撤离指示系统，其自动采集井下涉及安全的信号(或称灾难信 号)或者读取其他安全监控系统的安全数据(或称灾难数据)并进行分析，在 出现需要进行灾难报警和撤离井下人员的情形时，通过多种方式进行发出警报 和撤离命令，引导井下人员撤离，属计算机信息技术领域。
背景技术：
矿井事故特别是煤矿事故在各类事故中仍然占有很高的比重，我国每年因
为煤矿事故死亡的人员6000人左右，事故每年直接损失120亿元以上。
煤矿灾害主要分为水、火、瓦斯、煤尘、顶板、机电等类别。在发生重大 事故或者遇到重大事故隐患时，依据国家有关规程和标准规定，可能受灾害威 胁区域的井下人员必须紧急撤离。从撤人角度来讲，事故和事故隐患可以分成 两类，就是水灾类(含顶板、非火灾的机电事故)、火灾类(包括瓦斯、煤尘、 发火等)，因此国家的《煤矿安全规程》规定，煤矿必须设置避灾路线， 一个 是避水灾路线、 一个是避火灾路线。在接到撤离命令或者发现灾害时，应按照 指定的路线撤离。
目前矿井灾害监控和指挥撤离的方式主要是通过井下的各种传感器采集设 有灾害的参数，例如瓦斯浓度等，通过传感器上的显示装置进行数据显示，当 检测到危险参数时，通过声光等报警器方式进行报警，井下人员在接到报警或 发现灾害出现时，通过电话通知地面有关人员，地面有关人员在出现危险状况 时通过电话方式通知井下人员撤离；井下人员还能够在发现灾害危险时主动撤离，井下撤离路线由设置在井下的指示牌显示，通常是画一个箭头显示撤离方 向，并且注明是避水灾路线或是避火突路线。
这种灾难监测和撤离指挥的方式存在多种缺陷， 一是通过电话方式报告突 难和命令撤离，花费的时间长，容易造成延误；二是当井下人员不在电话旁时， 极易出现通知不到的情形，例如2007年山东华阳矿业的溃水事故，就因为通 知不到等原因致使多死亡数十人；三是在出现灾难的情形下，人员难以发现对 撤离路线的指示，往往造成盲目行动；四是撤离路线是事先设计好的，但出现 灾难的情形却是多种多样的，这种预先设计好的撤离路线不一定符合实际情 况，甚至可能与正确的方向恰恰相反，造成更大的伤亡。

发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了 一种矿用避灾指挥与撤离指示 方法，还提供了 一种采用该方法的矿用避灾指挥与撤离指示系统，采用这种方 法和系统在出现灾难危险时，可以迅速地发出撤离命令并对撤离路线做出正确 的判断，有效地引导井下人员从正确的撤离路线撤离。
本发明实现上述目的的技术方案是
一种矿用避灾指挥与撤离指示方法，其特征在于包括下列步骤
(1 )通过传感器和/或安全监控系统获得井下灾难信息，通过传感器获得
的灾难信息由井下分站进行预处理并送至地面控制中心，通过安全监控系统获
得的井下灾难信息直接由地面控制中心接收；
(2)由地面控制中心对灾难信息进行分析，判断是否出现需要撤离的危
险事件，当出现危险事件时，自动生成和发出撤离路线信息、撤离命令信息，
或者根据外部输入的撤离路线信息和撤离命令信息，发出撤离命令信息和撤离
路线信息；(3)井下分站接收地面控制中心的撤离命令信息和撤离路线信息，发布 撤离命令并指示撤离路线。
所述地面控制中心的撤离命令信息可以包括撤离语音信息、文字信息、图 形信息和/或撤离报警指令，所述井下分站接收撤离语音信息后进行语音播放， 接收文字信息和图形信息后进行文字显示或图形显示，接收撤离报警指令后启
动井下分站的报警装置报警；所述地面控制中心的撤离路线信息包括撤离路线
方向指示信息、撤离路线语音指示信息和/或撤离路线图像信息，所述井下分 站接收撤离路线方向指示信息后生成撤离路线的方向和/或文字、图形指示， 接收撤离路线语音指示信息后生成对扬声器的控制信息以进行语音播放，接收
撤离路线图像、文字等信息后生成对LED显示器或液晶显示器的控制信息进行 图像和/或文字显示。
本系统可以设有若干个人终端机，也可以不设个人终端机，当设有个人终 端机时，所述个人终端机在接收到井下分站发出的撤离报警指令后启动个人终 端机的报警器报警。
所述地面控制中心、所述井下分站和所述个人终端机之间通常可以采用 ZIGB通讯方式、或射频通讯方式、或ZIGB通讯方式和射频通讯方式的组合通 讯方式进行无线网通信。所述ZIGB通讯方式和射频通讯方式的组合通讯方式 可以是ZIGB通讯方式和射频通讯方式同时存在的组合方式，两种通讯方式相 互并列，由使用者进行通讯方式的选择，或者以其中一种方式为优选通讯方式， 在该优选通讯方式无法采用时或在某些设定的条件下由系统自动启动另 一种 通讯方式，或者在部分装置之间采用射频通讯方式通讯(例如一定范围内的个 人终端机之间等)，在其他通讯装置之间采用ZIGB通讯方式通讯(例如个人终 端机和井下分站之间、个人终端机和地面控制中心之间、井下分站和地面控制中心之间、井下分站相互之间等)。
所述地面控制中心还可以采用RS485总线、RS2 32总线或者CAN总线或者 光缆与所述井下分站进行通信。
所述个人终端^L可以设有ZIGB定位装置或者射频定位装置，所述井下分 站和/或地面控制中心对个人终端机的ZIGB定位信号或射频定位信号进行分 析，生成个人终端机的位置数据，并在撤离过程中依据个人终端机的位置数据 对个人终端机实时跟踪，生成井下人员位置信息并送入显示器进行显示，统计 危险区域的井下人员数量和脱险人数，为地面指挥人员制定救援方案提供依 据，所述地面控制中心、所述井下分站和所述个人终端才几还i殳有相互通讯的对 讲装置。
一种矿用避灾指挥与撤离指示系统，包括
地面控制中心，用于对各种灾难数据并进行分析，判断是否出现需要撤离 的危险事件，当出现危险事件时，自动生成撤离路线，并根据外部输入生成撤 离指令或自动生成撤离指令，通过有线或无线通讯方式发布撤离指令和撤离路 线信息；
井下分站用于接收地面控制中心的撤离指令和撤离路线信息，发布撤离 命令并指示撤离路线。
所述地面控制中心可以通过下列任意一种方式获得所述的突难数据
(1) 所述地面控制中心设有安全监控系统接口，通过安全监控系统接口 接收来自安全监控系统的灾难数据；或者所述井下分站安全监控系统接口接收 来自安全监控系统的突难数据并将所接收的突难数据送至地面控制中心；
(2) 所述井下分站连接有用于采集灾难信号的传感器，接收所述传感器 采集的灾难信号进行预处理后形成所述的突难数据，并将该突难信号送至所述的地面控制中心；
(3)所述地面控制中心或井下分站设有安全监控系统接口，通过安全监 控系统接口接收来自安全监控系统的灾难数据，所述井下分站将接收的来自安 全监控系统的灾难数据送至地面控制中心；所述井下分站连接有用于采集突难 信号的若干传感器，接收所述传感器采集的灾难信号进行预处理后形成所述的 灾难数据，并将该突难信号送至所述的地面控制中心；
本系统可以包括若干个人终端机，也可以不包括个人终端机，在设有个人 终端的情况下，所述个人终端机可以用于接收地面控制中心撤离命令并进行撤 离报警。
所述地面控制中心可以包括数据通信单元、分析单元、4良警单元、撤离路 线生成单元和中夹控制单元，所述数据通信单元用于接收井下分站的灾害信 息，经过处理后送入分析单元，并根据中央控制单元的指令发送数据，所述分 析单元用于对灾难性质、地点和灾难强度进行识别和分析，当灾害强度达到或 超过报警值时，生成灾难性质信息、灾难地点信息、灾难强度信息以及报警信 息分送入报警单元和撤离路线生成单元，所述报警指令单元根椐灾难性质信 息、灾难地点信息、灾难强度信息以及报警信息生成报警指令信息并通过所述 通信单元发送出去，所述撤离路线生成单元根据灾难性质信息、灾难地点信息、 灾难强度信息以及报警信息生成撤离路线信息并通过所述通信单元发送出去， 所述中央控制单元用于协调和控制其他各单元的工作。
所述井下分站可以包括主控制器、无线通讯模块、有线通信模块、声光 报警模块、广播模块、语音通讯装置、数据采集模块、遥控模块、显示模块和
对讲模块，所述主控制器用于对无线通讯模块、有线通讯模块、数据采集模块 和遥控模块送来的数据进行处理并指令所述无线通讯模块和有线通讯模块发送信息，协调和控制声光报警模块、广播模块、语音通讯装置、数据采集模块 和显示模块工作，所述无线通讯模块和有线通讯模块分别用于通过无线通讯方 式和有线通讯方式接收地面控制中心送来的指令，经过预处理后送入主控制器 进行处理，并接收主控制器的指令发送信息，所述声光报警模块用于在中央处 理单元的控制下，生成声报警控制信号和光报警控制信号，控制声报警器和光 报警器进行报警，所述广播模块用于在中央处理单元的控制下生成广播信号， 送入扬声器进行广播，所述语音通讯装置用于在中央处理单元的控制下，接收 和发送语音信号，实现同外部的语音通讯，所述数据采集模块用于接收传感器 送来的信号，转换为主控制器能够识别和处理数据送入主控制器进行处理，所 述显示模块用于在中央处理单元的控制下，生产显示信号，送入显示器进行显
示，所迷显示器包括撤离路线指示牌以及撤离路线LED显示器和/或液晶显示器。
所述个人终端机可以包括中央处理单元、无线通讯模块、声光报警模块、 广播模块、语音通讯装置和显示模块，所述中央处理单元用于对无线通讯模块 送来的数据进行处理并指令无线通讯模块发送信息，协调和控制声光报警模 块、广播模块、语音通讯装置和显示模块工作，所述无线通讯模块用于接收地 面控制中心送来的指令，经过预处理后送入中央处理单元进行处理，所述声光
报警模块，用于在中央处理单元的控制下，生成声报警控制信号和光报警控制 信号，控制声报警器和光报警器进行报警，所述广播模块，用于接收无线广播 信号，生成广播播放信号，并在中央控制单元的控制和协调下，送入扬声器进 行广播，所述语音通讯装置，用于在中央处理单元的控制下，接收和发送语音 信号，实现同外部的语音通讯，所述显示模块用于在中央处理单元的控制下， 生产显示信号，送入显示器进行显示。所述地面控制中心、所述井下分站和所述个人终端才儿还可以均设有ZIGB
通信单元和/或射频通讯单元，相互间可以采用ZIGB通讯方式和/或射频通讯 方式进4亍无线组网通信。
所述地面控制中心还可以采用RS485总线、RS232总线、CAN总线或通讯 光缆与所述井下分站进行通信。
所述个人终端机可以设有ZIGB定位装置和/或射频定位装置，所述井下 分站和/或地面控制中心对个人终端机的ZIGB定位信号或射频定位信号进行 分析，生成个人终端机的位置数据，并在撤离过程中依据个人终端机的位置数 据对个人终端机实时跟踪，生成井下人员位置信息并送入显示器进行显示，统 计危险区域的井下人员数量和脱险人数，为地面指挥人员制定救援方案提供依 据，所述井下分站和地面中心上可以设置相互通讯的对讲装置，或者所述地面 控制中心、所述井下分站和所迷个人终端机上均设有相互通讯的对讲装置，以 实现分站和地面中心之间对讲或者地面控制中心、井下分站和个人终端机之间 (必要时还可以包括个人终端机)的对讲。
本发明的有益效果是采用了传感器自动采集安全信号并生成安全数据， 或者接收矿井已有的或另行设置的安全监控系统的安全数据，并通过地面控制 中心自动对各种安全数据进行分析，实时地对井下是否存在危险事件(灾难事 件或可能发生灾难需要报警或撤离的事件)进行判断，在出现危险事件时根据 对事件性质、地点和程序的分析判断，根据预设在地面控制中心的井下路线状 况，自动分析并生成可行的撤离路线，通过井下分站和个人终端机发布撤离命 令、撤离警报并指示撤离路线，通知并指示井下人员沿正确的撤离路线进行撤 离，由此减少了因电话通知等落后的通知通信手段造成耗费的时间，保证了撤 离命令和撤离指示及时发送给井下，以在最短的时间进行撤离，由于通过分站和个人终端机进行多层次的撤离命令发布和撤离报警，由此可以更为有效地将 撤离命令通知井下人员，避免因井下人员不在电话旁而通知不到的情况，由于 在井下分站的控制下，可以通过声、光、电、语音和图像等多种形式进行报警 和撤离路线显示，可以使井下人员迅速知晓正确的撤离路线，避免盲目行动带 来危险，由于撤离路线不是事先预存的--可以自地面指挥中心发布修改，而是 根据危险事件的实际情况确定的，因此可以避免因预存撤离路线不符合实际情 况而带来的危险。


图1是本发明的系统结构示意图2是本发明井下分站电路结构示意图； 图3是本发明个人终端机电路结构示意图； 图4是本发明撤离指挥流程示意图。
具体实施例方式
参见图1-图4,本发明的目的是建立一套通过地面控制中心实时控制的 矿用避灾指挥与撤离指示系统，通过本系统的通讯和显示装置，还可以实现平 时在井下各个工作地点和沿途采用声光图形图像和语音等多媒体进行安全宣 传教育，实现普通情况下的避灾路线指示，当遇到紧急情况时，本系统就可以 变为 一个紧急撤离指挥系统或者说成为应急救援指挥系统，通过大功率的声光 报警和语音通知，引导和协助受灾害威胁区域的人员按照安全的撤离路线迅速 撤离危险区域，避免人员伤亡。
本系统的组成如图1所示，包括由地面控制中心(主机)、数据传输接口 、 井下分站、多种传感器、个人终端机以及供电电源、线缆等硬件和系统控制软 件组成。所述地面控制中心(主机)是本系统的大脑，负责系统的整个运行、数据 分析、显示、语音、声音、光亮等命令的下达，对讲等通讯汇报工作的连接等 系统功能。
所述数据传输接口用于实现各种数据的传输，以实现地面控制中心(主机) 同丼下分站以及个人终端4几之间的通讯。
所述个人终端机设有声光报警装置、语音喊话装置和对讲装置，用于接收 地面控制中心和井下分站的命令和信息，进行报警，并实现井下人员之间以及 井下人员同地面指挥人员之间的通话。
具体地讲，所述个人终端机包括
中央处理单元(CPU ),用于对无线通讯模块和人员定位模块送来的数据进 行处理，协调和控制声光报警模块、广播模块、语音通讯装置和显示模块工作；
无线通讯模块，用于接收地面控制中心送来的指令，经过预处理后送入中 央处理单元进行处理；
人员定位模块，用于接收定位信息，经过预处理后送入中央处理单元进行 处理；
声光报警模块，用于在中央处理单元的控制下，生成声报警控制信号和光 报警控制信号，控制声报警器和光报警器进行报警；
广播模块，用于在中央处理单元的控制下，生成广播信号，送入扬声器进 行广播；
语音通讯装置，用于在中央处理单元的控制下，接收和发送语音信号，实 现同外部的语音通讯；
显示模块，用于在中央处理单元的控制下，生产显示信号，送入显示器进 行显示。所述井下分站是本系统的井下核心设备，可以挂装在井下撤人路线和工作 场所，具有数据采集、显示、命令发布、通讯等多种功能，通过有线通讯技术、
无线对讲通讯技术和ZigBee通讯技术等方式，实现地面控制中心、井下分站 和个人终端才儿之间的有线通讯和/或自动组网的无线通讯功能，增强系统通讯 的可靠性，稳定性。这些通讯方式可以根据井下的实际状况确定。 所述井下分站的功能具体可以包括
(1) 大音量的警笛报警功能，可以发出似于救火车的声音，音量应达到 足够高，例如100 - 150分贝；
(2) 强光亮的报警指示采用类似救火车的高强度闪亮光(红色或者其 他色)与大音量报警结合，制造高强度的报警效果，通知有关人员；
(3) 高声音的语音报警与指挥功能指挥中心可以直接下达指挥撤退命 令，告诉现场人员事故原因撤退路线注意事项，声音应足够强，井下的人群不 需要特别聚集就都可以听到；
(4) 显示功能可以汉字、英文等多种字体显示，平时可以显示避灾路 线(箭头加文字)、显示安全标语，或者两者滚动显示，显示内容可以遥控设 置，也可以地面控制中心设置，可以多媒体显示，多种彩色显示，可以显示出 灾害类别等等；遇到灾害或者紧急撤离时，显示撤退命令和撤退方向；
(5) 对讲通话功能井下人员按下井下分站的对讲按钮后，就可以与指 挥中心直接通话，把有关现场情况直接汇报；
(6) 有线通讯和无线通讯自动组网功能井下分站之间可以通过有线连 接，同时又能够通过ZIGB技术自动网线组网连接，形成双保险通讯网络，尽 量保证灾害条件下的有效指挥，根据实际情况和需要，也可以采用单一的有线 或无线通讯方式；
16(7) 备用电源的功能应配备超大后备电源，确保4-6小时的后备电源
功能；
(8) 灾害自动监测、自动指挥功能井下分站应留有充分多的接口，可 以直接连接各种水灾、火灾的传感器，遇到超限情况，实现自动报警，自动指 挥，并把有关现场数据自动上传到指挥中心。
所述井下分站由下列部分组成
核心控制器(主控制器)就是一个多功能CPU，是井下分站的大脑，负 责对接收的有关数据进行逻辑分析和运算、命令下达等工作；
通讯和数据采集部分，包括同地面控制中心、其他井下分站和个人终端机 进行无线和有线通讯的无线通讯模块、有线通讯模块和语音通讯装置，还包括 用于连接各种传感器的数据采集模块，所述传感器用于现场各种灾难信息或数 据的采集，这些现场突难信息数据主要包括涉及有关水突(含顶板运输等)和 火灾(含瓦斯、煤尘)等影响安全的数据，所述通讯的接收模块主要用于接收 地面指挥中心给出的命令和信息等；
执行部分包括与各种声报警装置和光报警装置连接的声光报警模块、与 扬声器连接的广播模块、与撤离路线指示牌、led显示装置和/或液晶显示装 置连接的显示模块，以便控制相应的装置进行报警、语音广播和文字、指示图 表和图形图像的显示，通过多种形式实现对井下人员的指挥和引导；
所述语音通讯装置主要是对讲装置，还可以包括同对讲装置连接的接驳装 置，用于实现人员对指挥部的通讯汇报和请示，所述接驳装置用于对讲机同其 他通讯系统的转接，由此通过对讲机就可以实现与有线电话等之间的通话；
软件部分包括嵌入式软件和系统软件，用于支持上述各部分的工作。
所述井下分站可以安装在煤矿的巷道中和工作地点附近，大巷中可以1000米-200Q米一个，工作地点可以在500米左右一个，遇到弯道等光线不能直接
达到的地点，分站应该安装到拐点处。井下分站可以外接水文、瓦斯、煤尘、 火灾等灾难信息的探测装置(传感器)，接收附近地点的灾难信息，并对区域 内的这些信息进行分析，另一方面，把有关信息传输到地面控制中心。多个井 下分站可以连接成为网络。
地面控制中心同井下分站的之间通信(包括图形图像发布、文字发布、语
音音乐发布播放、语音广播和对讲)可以通过下列技术实现 (1 )通讯技术采用光纤(或CAN等)； (2 )无线通讯采用ZIGB无线自动组网通讯技术；
(3) 文字图形显示采用LED、数码管、或者液晶等显示技术；
(4) 从上到下的语音发布采用广播技术；
(5) 自下而上的语音通讯采用对讲技术。
地面控制中心的总体控制采用PC主机和专用软件进行，主机通过编辑有 关图形文字语音实现对现场的信息发布管理，也可以采用PC主机与控制台相 结合的方式，将语音通讯、命令发布区域等在控制台上操作(例如控制台上配 置电话实现通话功能)。
根据实际需要，也可以将避灾指示与撤离指挥分开实施，既设置避灾指示 子系统和撤离指挥子系统，分别用于避灾指示和撤离指挥。
可以采用现有的固定通讯和移动通讯技术相结合的通讯方式，以适应井下 的复杂情况。
撤离命令和撤离路线的显示方式可以多样化，利用各种可能的发布和显示技术。
井下人员的通讯方式可以采用移动通讯方式，每人一部手持机(个人终端
18机)。
报警方式可以是每人一个移动报警仪，通常可以在手持式的个人终端机上 增加声光报警功能，增大报警音量和闪光强度。
同现有技术相比，本系统具有下列突出的特点
(1) 避灾路线指示与撤离指挥形成是一个专门的系统，从整体上将避灾 路线指示与撤离指挥融为一体，实现了平时的信息发布、多媒体指示宣传和紧 急状态下人员撤离与救援指挥；
(2) 避灾路线指示采用了现场图形图像显示、文字显示、语音广播等方 式，通过受地面控制中心控制的图像传输和命令发布，使矿山避灾路线指示以 及信息发布水平实现了智能化、信息化；
(3) 撤离指挥的系统功能强大，做到强力的高分贝声、光、图形图像和 语音四位一体的多媒体的报警和撤退命令发布，可以使命令确实传达到每一个 人员；
(4) 系统配置的双向通讯功能，使得井上指挥部可以及时与井下进行强 有力的联系，井下人员可以直接与指挥中心通话联系；
(5) 井下人员个人配备的个人终端机，也具有声光图形图像语音报警功 能，可以实现单个个体的联系与通知；
(6) 现场的灾难信息(灾害数据)采集与分析，通过多种数据接口可以 采集各种灾难信息(灾害指标参数)，这些信息或参数包括水灾参数、火臾参 数、瓦斯、煤尘、顶板参数以及图形图像参数(例如工业电视红外摄像等)， 并与有关规程和技术标注对比，明确判断出是否有突害威胁，是否可以发布撤 退命令，对灾难信息的分析可以分为两个层次， 一个层次是井下分站对区域信 息的分析和判断，在区域内进行报警，另一个层次是井下分站将有关数据快速传输到地面控制中心，由地面控制中心对有关信息(数据)分析处理；
(7) 采用LED或者液晶等显示技术，实现避灾路线和撤退命令的文字显 示、图形图像显示，以及安全标语、宣传资料的显示；
(8) 采用强力的笛声报警、闪光报警技术和语音报警技术实现撤退和指 挥命令的有效传达；
(9) 采用CPU控制与软件控制技术，i现数据的采集分析以及控制命令 的发布；
(10) 通过在个人终端机上设置定位接受器，实现井下人员的定位，在出 现灾难时，进行人员的定位、统计、跟踪以及个人撤离认定和统计；
(11) 通过设置曱烷、 一氧化碳、煤尘、水文等多种传感器，实现独立的 采集有关灾难信息和灾害数据，并能够对这些信息和数据进行分析，发出撤离 命令或者直接上传相应数据；
(12) 采用232或者485、 CAN、光纤等通讯技术实现地面指挥中心与分 站的固定连接与通讯；
(13) 采用ZIGB技术，或者其他自动无线通讯与自动组网技术，实现各 个分站之间，分站与主系统之间的无线数据传输，从而使系统实现固定、无线 两种通讯功能，移动通讯功能作为备用功能，从而增加了通讯安全可靠性；
(14 )通过地面控制中心和井下分站之间的固定通讯和无线通讯相结合的 互补通讯方式，提高了通讯的可靠性，特别是灾害条件下的可靠性；
(15)井下分站可以采用模块化设计，对于不同的用户和目标客户，通过 增加和减少模块的方式满足各项功能需要；
(16 )井下分站对于收集到的灾害信息具有分析判断和报警功能以及储存 和传输功能。
权利要求
1. 一种矿用避灾指挥与撤离指示方法，其特征在于包括下列步骤(1)通过传感器和/或安全监控系统获得井下灾难信息，通过传感器获得的灾难信息由井下分站进行预处理并送至地面控制中心，通过安全监控系统获得的井下灾难信息直接由地面控制中心接收；(2)由地面控制中心对灾难信息进行分析，判断是否出现需要撤离的危险事件，当出现危险事件时，自动生成和发出撤离路线信息、撤离命令信息，或者根据外部输入的撤离路线信息和撤离命令信息，发出撤离命令信息和撤离路线信息；(3)井下分站接收地面控制中心的撤离命令信息和撤离路线信息，发布撤离命令并指示撤离路线。
2. 如权利要求1所述的矿用避灾指挥与撤离指示方法，其特征在于所述 地面控制中心的撤离命令信息包括撤离语音信息、文字信息、图形信息和/或撤 离报警指令，所述井下分站接收撤离语音信息后进行语音播放，接收文字信息 和图形信息后进行文字显示或图形显示，接收撤离报警指令后启动井下分站的 报警装置报警所述地面控制中心的撤离路线信息包括撤离路线方向指示信息、 撤离路线语音指示信息和/或撤离路线图像信息，所述井下分站接收撤离路线方 向指示信息后生成撤离路线的方向和/或文字、图形指示，接收撤离路线语音指 示信息后生成对扬声器的控制信息以进行语音播放，接收撤离路线图像、文字 信息后生成对LED显示器或液晶显示器的控制信息进行图像和/或文字显示。(注权利要求中不能使用"等"、"可以"等不确定的表述)
3. 如权利要求2所述的矿用避灾指挥与撤离指示方法，其特征在于还设 有个人终端机，所述个人终端机在接收到井下分站发出的撤离报警指令后启动个人终端机的报警器报警。
4. 如权利要求3所述的矿用避突指挥与撤离指示方法，其特征在于所述地面控制中心、所述井下分站和所述个人终端机之间采用ZIGB通讯方式、或射 频通讯方式、或ZIGB通讯方式和射频通讯方式的组合通讯方式进行无线组网通 信，所述地面控制中心还采用RS485总线、RS2 32总线或者CAN总线或者光缆与 所述井下分站进行通信。
5. 如权利要求4所述的矿用避突指挥与撤离指示方法，其特征在于所述 个人终端机设有ZIGB定位装置或者射频定位装置，所述井下分站和/或地面控 制中心对个人终端机的ZIGB定位信号或射频定位信号进行分析，生成个人终端 机的位置数据，并在撤离过程中依据个人终端机的位置数据对个人终端机实时 跟踪，生承井下人员位置信息并送入显示器进行显示，统计危险区域的井下人 员数量和脱险人数，为地面指挥人员制定救援方案提供依据，所述地面控制中 心、所述井下分站和所述个人终端机还设有相互通讯的对讲装置。
6. —种矿用避灾指挥与撤离指示系统，其特征在于包括 地面控制中心，用于对各种灾难数据并进行分析，判断是否出现需要撤离的危险事件，当出现危险事件时，自动生成撤离路线，并根据外部输入生成撤 离指令或自动生成撤离指令，通过有线或无线通讯方式发布撤离指令和撤离路 线信息；井下分站用于接收地面控制中心的撤离指令和撤离路线信息，发布撤离 命令并指示撤离路线。
7. 如权利要求6所述的矿用避灾指挥与撤离指示系统，其特征在于所述 地面控制中心通过下列任意一种方式获得所述的灾难数据(1 )所述地面控制中心设有安全监控系统接口 ，通过安全监控系统接口接收来自安全监控系统的灾难数据；或者所述井下分站安全监控系统接口接收 来自安全监控系统的灾难数据并将所接收的灾难数据送至地面控制中心；(注 权利要求书中的替换方案要要用"或者"引出，不能用"可以"引出)(2)所述井下分站连接有用于采集灾难信号的传感器，接收所述传感器 采集的灾难信号进行预处理后形成所述的突难数据，并将该突难信号送至所述 的地面控制中心；所述地面控制中心或井下分站设有安全监控系统接口，通过 安全监控系统接口接收来自安全监控系统的灾难数据，所述井下分站将接收的 来自安全监控系统的灾难数据送至地面控制中心；所述井下分站连接有用于采 集灾难信号的若干传感器，接收所述传感器采集的突难信号进行预处理后形成 所述的突难数据，并将该突难信号送至所述的地面控制中心；本系统不包括个人终端机或者包括若干个人终端机，所述个人终端机用于 接收地面控制中心撤离命令并进行撤离报警。如权利要求6所述的矿用避灾指 挥与撤离指示系统，其特征在于所述地面控制中心包括数据通信单元、分析单 元、报警单元、撤离路线生成单元和中央控制单元，所述数据通信单元用于接 收井下分站的灾害信息，经过处理后送入分析单元，并根据中央控制单元的指 令发送数据，所述分析单元用于对突难性质、地点和灾难强度进行识别和分析， 当灾害强度达到或超过报警值时，生成灾难性质信息、突难地点信息、灾难强 度信息以及报警信息分送入报警单元和撤离路线生成单元，所述报警指令单元 根据灾难性质信息、灾难地点信息、突难强度信息以及报警信息生成报警指令 信息并通过所述通信单元发送出去，所述撤离路线生成单元根据灾难性质信 息、灾难地点信息、灾难强度信息以及报警信息生成撤离路线信息并通过所述 通信单元发送出去，所述中央控制单元用于协调和控制其他各单元的工作。
8. 如权利要求6所述的矿用避灾指挥与撤离指示系统，其特征在于所述井下分站包括主控制器、无线通讯模块、有线通信模块、声光报警模块、广播 模块、语音通讯装置、数据采集模块、遥控模块、显示模块和对讲模块，所述 主控制器用于对无线通讯模块、有线通讯模块、数据采集模块和遥控模块送来 的数据进行处理并指令所述无线通讯模块和有线通讯模块发送信息，协调和控 制声光报警模块、广播模块、语音通讯装置、数据采集模块和显示模块工作， 所述无线通讯模块和有线通讯模块分别用于通过无线通讯方式和有线通讯方式 接收地面控制中心送来的指令，经过预处理后送入主控制器进行处理，并接收 主控制器的指令发送信息，所述声光报警模块用于在中央处理单元的控制下， 生成声报警控制信号和光报警控制信号，控制声报警器和光报警器进行报警， 所述广播模块用于在中央处理单元的控制下生成广播信号，送入扬声器进行广 播，所述语音通讯装置用于在中央处理单元的控制下，接收和发送语音信号， 实现同外部的语音通讯，所述数据采集模块用于接收传感器送来的信号，转换 为主控制器能够识别和处理数据送入主控制器进行处理，所迷显示模块用于在 中央处理单元的控制下，生产显示信号，送入显示器进行显示，所述显示器包括撤离路线指示牌以及撤离路线LED显示器和/或液晶显示器，所述个人终端机 包括中央处理单元、无线通讯模块、声光报警模块、广播模块、语音通讯装置 和显示模块，所述中央处理单元用于对无线通讯模块送来的数据进行处理并指 令无线通讯模块发送信息，协调和控制声光报警模块、广播模块、语音通讯装 置和显示模块工作，所述无线通讯模块用于接收地面控制中心送来的指令，经 过预处理后送入中夬处理单元进行处理，所述声光报警模块，用于在中央处理 单元的控制下，生成声报警控制信号和光报警控制信号，控制声报警器和光报 警器进行报警，所述广播模块，用于接收无线广播信号，生成广播播放信号， 并在中央控制单元的控制和协调下，送入扬声器进行广播，所述语音通讯装置，用于在中央处理单元的控制下，接收和发送语音信号，实现同外部的语音通讯， 所述显示模块用于在中央处理单元的控制下，生产显示信号，送入显示器进行显示。
9. 如权利要求6、 7、 8或9所述的矿用避灾指挥与撤离指示系统，其特 征在于所述地面控制中心、所述井下分站和所述个人终端机还均设有ZIGB通信 单元和/或射频通讯单元，相互间采用ZIGB通讯方式和/或射频通讯方式进行无 线组网通信，所述地面控制中心还采用RS485总线、RS232总线、CAN总线或通 讯光缆与所述井下分站进行通信，所述个人终端机设有ZIGB定位装置和/或射 频定位装置，所述井下分站和/或地面控制中心对个人终端机的ZIGB定位信号 或射频定位信号进行分析，生成个人终端机的位置数据，并在撤离过程中依据 个人终端机的位置数据对个人终端机实时跟踪，生成井下人员位置信息并送入 显示器进行显示，统计危险区域的井下人员数量和脱险人数，为地面指挥人员 制定救援方案提供依据，所述井下分站和地面中心上设置相互通讯的对讲装置 或者所述地面控制中心、所述井下分站和所述个人终端机上均设有相互通讯的 对讲装置，以实现分站和地面中心之间对讲或者地面控制中心、井下分站和个 人终端机之间的对讲。(注关于对讲装置，需要确定是地面中心、井下分站和 个人终端三者之间的对讲，还是仅仅地面中心和井下分站两者之间的对讲。原 稿加上你的那句话后就重复了，变为三者之间有一套对讲，两者之间又另设了 一套对讲)。
全文摘要
本发明涉及一种矿用避灾指挥与撤离指示方法及一种避灾指挥与撤离指示系统，该方法通过传感器采集井下灾难信息和/或通过安全监控系统通信接口接收井下灾难信息，井下分站对传感器采集的灾难信息进行预处理并送至地面控制中心；地面控制中心对各分站或其他安全监控系统发送的灾难信息进行分析，当出现危险事件时，生成和发出撤离路线信息和撤离命令信息，井下分站接收地面控制中心的撤离命令信息和撤离路线信息，发布撤离命令并指示撤离路线。该系统包括地面控制中心、井下分站、个人终端机以及传感器。本发明可有效地引导井下人员从正确的撤离路线撤离。本发明可及时发现灾难危险、及时报警并有效地引导井下人员从正确的撤离路线撤离。
文档编号E21F17/18GK101476489SQ20091007670
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月15日 优先权日2009年1月15日
发明者庆 张, 毛允德 申请人:毛允德