专利名称：一种井下人员定位系统的制作方法
一种井下人员定位系统技术领域
本发明属于矿井安全技术领域，尤其是涉及一种井下人员定位系统。
技术背景
为满足国民经济高速发展的需求，在大力发展煤矿开采的同时，煤矿安全正成为国家安全生产工业中的重点。煤矿井下开采作业是危险系数较高的一项工作，水、火、瓦斯、 顶板等自然灾害时刻都在威胁井下工作人员的生命安全，井下的重大灾害随时都有可能发生。目前，我国很多煤矿中，对井下人员的监控设施尚未完善，难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，一旦发生事故，不能及时准确得到井下人员的信息，从而无法做出迅速正确的决策，贻误了抢救时机。因此，煤矿行业迫切需要建立一套井下人员定位系统。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种井下人员定位系统，其设计合理，实现方便且成本低，数据传输可靠，节约能量，带宽的利用率高，提高了井下作业人员的安全系数，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种井下人员定位系统，其特征在于包括地面监控中心、井下监测主站和井下人员随身携带的身份码发送器，所述地面监控中心与井下监测主站以及井下监测主站和身份码发送器均通过Zigbee无线传感器网络进行一对多无线通信；所述Zigbee无线传感器网络包括与地面监控中心相接的Zigbee协调器模块、与井下监测主站相接的Zigbee路由器模块和与身份码发送器相接的Zigbee节点模块构成；所述身份码发送器由矿灯电源供电。
上述的一种井下人员定位系统，其特征在于所述地面监控中心为一台预装有监控软件的计算机，所述Zigbee协调器模块通过USB接口与计算机相接。
上述的一种井下人员定位系统，其特征在于所述井下监测主站包括控制器和与控制器相接的电源电路、Flash电路和复位电路，所述Zigbee路由器模块通过串口与控制器相接。
上述的一种井下人员定位系统，其特征在于所述控制器为Philips公司的 ARM7TDMI-S内核微处理器LPC2292。
上述的一种井下人员定位系统，其特征在于所述Zigbee协调器模块、Zigbee路由器模块和Zigbee节点模块均由芯片CCM30构成。
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、本发明采用Zigbee进行组网，实现了对井下人员位置及作业环境的测量和监控，Zigbee网络具有低成本、易实现、数据传输可靠性高、低功耗以及各层次的安全性高的特点。
2、本发明采用层次化路由协议，整个网络的数据融合能力强，节约了能量，提高了带宽的利用率。
3、本发明的网络只需要部署一次，部署传感器网络对监控环境的人为影响很小。
4、本发明有效地提高了井下作业人员的安全系数，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明井下监测主站的结构框图。
附图标记说明
1-地面监控中心；2-井下监测主站；
2-2-电源电路； 2-3-Flash 电路；
3-身份码发送器；4-1-Zigbee协调器模块
4-3-Zigbee 节点模块。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括地面监控中心1、井下监测主站2和井下人员随身携带的身份码发送器3，所述地面监控中心1与井下监测主站2以及井下监测主站2和身份码发送器3均通过Zigbee无线传感器网络进行一对多无线通信；所述Zigbee无线传感器网络包括与地面监控中心1相接的Zigbee协调器模块4-1、与井下监测主站2相接的Zigbee路由器模块4-2和与身份码发送器3相接的Zigbee节点模块4_3构成；所述身份码发送器3 由矿灯电源供电。
结合图2，本实施例中，所述地面监控中心1为一台预装有监控软件的计算机，所述Zigbee协调器模块4-1通过USB接口与计算机相接。所述井下监测主站2包括控制器 2-1和与控制器2-1相接的电源电路2-2、Flash电路2_3和复位电路2_4，所述Zigbee路由器模块4-2通过串口与控制器2-1相接。所述控制器2-1为Philips公司的ARM7TDMI-S 内核微处理器LPC2^2。所述Zigbee协调器模块4-l、Zigbee路由器模块4-2和Zigbee节点模块4-3均由芯片CC2430构成。
本发明的工作过程是依据实际情况在井下巷道设置若干个井下监测主站2，井下监测主站2将实时地检测人员信息，以及收集整个井下人员的信息；入井工作人员按照要求佩戴身份码发送器3，根据井下监测主站2的需要，身份码发送器3可以随时发送身份编码信息，身份码发送器3通过Zigbee节点模块4-3发射个人信息和监测的数据，井下监测主站2通过Zigbee路由器模块4-2接收身份码发送器3所发出的数据并通过Zigbee路由器模块4-2发送至地面监控中心1，地面监控中心1通过Zigbee协调器模块接收井下监测主站2所发出的数据并将接收到的数据通过预装在其中的监控软件完成对整个井下人员信息的分析、整理和处理，并在计算机屏幕上实时地显示井下人员的分布状态图。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。2-1-控制器； 2-4-复位电路；4-2-Zigbee路由器模块；
权利要求
1.一种井下人员定位系统，其特征在于包括地面监控中心(1)、井下监测主站(2)和井下人员随身携带的身份码发送器(3)，所述地面监控中心(1)与井下监测主站( 以及井下监测主站( 和身份码发送器C3)均通过Zigbee无线传感器网络进行一对多无线通信； 所述Zigbee无线传感器网络包括与地面监控中心(1)相接的Zigbee协调器模块0-1)、与井下监测主站( 相接的Zigbee路由器模块(4- 和与身份码发送器C3)相接的Zigbee 节点模块(4- 构成；所述身份码发送器(3)由矿灯电源供电。
2.按照权利要求1所述的一种井下人员定位系统，其特征在于所述地面监控中心(1) 为一台预装有监控软件的计算机，所述Zigbee协调器模块(4-1)通过USB接口与计算机相接。
3.按照权利要求1所述的一种井下人员定位系统，其特征在于所述井下监测主站(2) 包括控制器(2-1)和与控制器(2-1)相接的电源电路(2-2)、Flash电路(2- 和复位电路 0-4)，所述Zigbee路由器模块(4- 通过串口与控制器(2_1)相接。
4.按照权利要求3所述的一种井下人员定位系统，其特征在于所述控制器为 Philips公司的ARM7TDMI-S内核微处理器LPC22920
5.按照权利要求1所述的一种井下人员定位系统，其特征在于所述Zigbee协调器模块(4-1)、Zigbee路由器模块(4-2)和Zigbee节点模块(4-3)均由芯片CC2430构成。
全文摘要
本发明公开了一种井下人员定位系统，包括地面监控中心、井下监测主站和井下人员随身携带的身份码发送器，所述地面监控中心与井下监测主站以及井下监测主站和身份码发送器均通过Zigbee无线传感器网络进行一对多无线通信；所述Zigbee无线传感器网络包括与地面监控中心相接的Zigbee协调器模块、与井下监测主站相接的Zigbee路由器模块和与身份码发送器相接的Zigbee节点模块构成；所述身份码发送器由矿灯电源供电。本发明设计合理，实现方便且成本低，数据传输可靠，节约能量，带宽的利用率高，提高了进行作业人员的安全系数，使用效果好，便于推广使用。
文档编号E21F17/18GK102536321SQ20101059646
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月19日 优先权日2010年12月19日
发明者于仁普, 沙晓岗, 高涛 申请人:西安迅腾科技有限责任公司