专利名称：煤矿井下人员与物资实时联网监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及监控系统及方法，特别是一种基于RFID技术的煤矿井下人员与物资 实时联网监控系统及方法。
背景技术：
中国是煤炭大国，储藏量大，产量居世界第一，但是开采手段还比较落后，矿难时 有发生，而且发生之后援救不能及时展开，矿难死伤严重。当下，煤炭依然是我国主要能源 支柱，因此科学、合理、有效地解决矿难问题，是我国能源开发领域一项重要的课题。而在矿 难发生前，有效地预防更是重中之重。正所谓“善治者，尚其防患于未然哉。”建立一套可靠 的煤矿的安全监控成即为关键所在。此外，井下挖掘作业远离地面，如何高效的调节井下作 业和运力也是有待解决的一项课题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网 监控系统及方法，实现对煤矿的安全监控以及对井下工作和运力的高效调节。为现行上述目的，本发明的技术方案之一是基于RFID技术的煤矿井下人员与物 资实时联网监控系统，由超高频电子卷标、坑道监控装置和监控管理软件组成；所述超高频 电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为矿工的身份卷标，超高频电子卷标还被安装在运输 车厢上，作为车厢的标识；所述坑道监控设备分布于矿井中坑道中，并设有对超高频电子卷 标的自动识别模块，对识别范围内的超高频电子卷标实时监控识别；所述坑道监控装置设 有环境检测模块，所述环境检测模块包括瓦斯浓度测试仪、压力测试仪、温度测试仪、湿度 测试仪；坑道监控装置设有通讯模块，坑道监控装置通过以太网和监控系统软件连接，实时 上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；所述监控管理软件通过以 太网与多个坑道监控装置通讯，并设有对作业人员信息、运输车厢的实时位置信息和环境 参数信息的分析模块。作为具体化，安装在矿工的超高频电子卷标对应矿工的身份信息；安装在运输车 厢上高频电子卷标对应车厢的编号信息。作为具体化，每个坑道监控装置设有唯一的编号，不同的编号对应不同的坑道位 置；监控管理软件通过坑道监控装置的编号，获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息 和环境信息。作为具体化，所述监控管理软件的硬设备包括前置服务器、一个上的监控工作端 和系统数据库服务器，前置服务器、监控工作端和系统数据库服务器设置于同一局域网，所 述前置服务器通过以太网和坑道监控设备。作为改进，所述系统还设有安全报警设备，所述安全报警设备设置在矿井中坑道 中，安全报警设备设有报警模块、通讯模块和通话装置，所述安全报警设备通过以太网和监 控管理软件连接。
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为现行上述目的，本发明的技术方案之二是基于RFID技术的煤矿井下人员与 物资实时联网监控方法，超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为该矿工的身份卷标， 超高频电子卷标还安装在运输车厢上，作为车厢的标识；坑道监控设备分布于矿井中坑道 中，对识别范围内的超高频电子卷标自动识别，并实时监控该段坑道范围内的作业人员和 运输车厢；坑道监控设备设有编号；坑道监控装置通过环境检测模块，检测段坑道的瓦斯 浓度、压力、温度、湿度等，坑道监控装置通过以太网和监控管理软件连接，实时上传识别到 的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；监控管理软件根据坑道监控装置的编 号，通过前置服务器与多个坑道监控装置通讯，并获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆 信息和环境信息；监控管理软件收到信息后对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行 安全分析，并对作业人员和运输车厢的工作状况和位置信息进行分析；监控管理软件将上 述实时信息和分析后的数据存储到系统数据库。作为改进，监控管理软件对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行环境信息 进行安全分析，如果上述环境指数超标，监控管理软件则向安全报警设备发出报警信号，并 向监控工作端生成作业人员的位置信息和身份信息，监控工作站通过安全报警设备的通话 装置，向作业人员发出撤离或营救信息。作为改进，监控管理软件根据运输车厢的实时位置信息计算出各个坑道实时的运 力情况，为运力调节提供准确的数据支持。与现有技术相比，本发明的基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控 系统基于目前最先进的电子技术、自动识别技术和计算信息处理技术以完成来矿井作业人 员、运输车辆和环境的实时监控，能对现场情况及时处理，万一发生矿难，因为知道人员的 精确位置也为营救提供了有利的信息，提高的人员生还的可能性；根据运输车厢的实时位 置信息可以计算出各个坑道实时的运力情况，为调节运力提供准确的数据支持。
图1为本发明的系统结构图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步详细说明。如图1所示，本发明煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，是一种基于RFID技 术的实时联网监控系统。该系统由超高频电子卷标、坑道监控装置和监控管理软件组成。其 中所述超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为矿工的身份卷标，超高频电子卷标还 被安装在运输车厢上，作为车厢的标识；而安装在矿工的超高频电子卷标对应矿工的身份 信息；安装在运输车厢上高频电子卷标对应车厢的编号信息。所述坑道监控设备分布于矿井中坑道中，并设有对超高频电子卷标的自动识别模 块，对识别范围内的超高频电子卷标实时监控识别；所述坑道监控装置设有环境检测模块， 所述环境检测模块包括瓦斯浓度测试仪、压力测试仪、温度测试仪、湿度测试仪；坑道监控 装置设有通讯模块，坑道监控装置通过以太网和监控系统软件连接，实时上传识别到的作 业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数。此外，每个坑道监控装置设有唯一的编号， 不同的编号对应不同的坑道位置；监控管理软件通过坑道监控装置的编号，获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息。所述监控管理软件通过以太网与多个坑道监控装置通讯，并设有对作业人员信 息、运输车厢的实时位置信息和环境参数信息的分析模块。所述监控管理软件的硬设备包 括前置服务器、一个上的监控工作端和系统数据库服务器，前置服务器、监控工作端和系 统数据库服务器设置于同一局域网，所述前置服务器通过以太网和坑道监控设备。并且本系统还设有安全报警设备，所述安全报警设备设置在矿井中坑道中，安全 报警设备设有报警模块、通讯模块和通话装置，所述安全报警设备通过以太网和监控管理 软件连接。本系统的工作方法是首先，将超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为该矿 工的身份卷标，超高频电子卷标还安装在运输车厢上，作为车厢的标识；坑道监控设备分布 于矿井中坑道中，对识别范围内的超高频电子卷标自动识别，并实时监控该段坑道范围内 的作业人员和运输车厢；坑道监控设备设有编号；坑道监控装置通过环境检测模块，检测 段坑道的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等，坑道监控装置通过以太网和监控管理软件连接，实 时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；监控管理软件根据坑道 监控装置的编号，通过前置服务器与多个坑道监控装置通讯，并获取对应坑道区域的实时 人员信息、车辆信息和环境信息；监控管理软件收到信息后对坑道内的瓦斯浓度、压力、温 度、湿度等进行安全分析，并对作业人员和运输车厢的工作状况和位置信息进行分析；监控 管理软件将上述实时信息和分析后的数据存储到系统数据库。监控管理软件在收到信息后，对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行环境 信息进行安全分析，如果上述环境指数超标，监控管理软件则向安全报警设备发出报警信 号，并向监控工作端生成作业人员的位置信息和身份信息，监控工作站通过安全报警设备 的通话装置，向作业人员发出撤离或营救信息。作业人员通过通话装置可以了解到周边的 环境指数，做出相应的紧急撤离决定。另外，监控管理软件根据运输车厢的实时位置信息 计算出各个坑道实时的运力情况，为运力调节提供准确的数据支持。本发明的基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统基于目前最先 进的电子技术、自动识别技术和计算信息处理技术以完成来矿井作业人员、运输车辆和环 境的实时监控，能对现场情况及时处理，万一发生矿难，因为知道人员的精确位置也为营救 提供了有利的信息，提高的人员生还的可能性；根据运输车厢的实时位置信息可以计算出 各个坑道实时的运力情况，为调节运力提供准确的数据支持。
权利要求
1.煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于所述系统由超高频电子卷 标、坑道监控装置和监控管理软件组成；所述超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为矿工的身份卷标，超高频电子卷标 还被安装在运输车厢上，作为车厢的标识；所述坑道监控设备分布于矿井中坑道中，并设有对超高频电子卷标的自动识别模块， 对识别范围内的超高频电子卷标实时监控识别；所述坑道监控装置设有环境检测模块，所 述环境检测模块包括瓦斯浓度测试仪、压力测试仪、温度测试仪、湿度测试仪；坑道监控装 置设有通讯模块，坑道监控装置通过以太网和监控系统软件连接，实时上传识别到的作业 人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；所述监控管理软件通过以太网与多个坑道监控装置通讯，并设有对作业人员信息、运 输车厢的实时位置信息和环境参数信息的分析模块。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于安装 在矿工的超高频电子卷标对应矿工的身份信息；安装在运输车厢上高频电子卷标对应车厢 的编号信息。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于每个 坑道监控装置设有唯一的编号，不同的编号对应不同的坑道位置；监控管理软件通过坑道 监控装置的编号，获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于所述 监控管理软件的硬设备包括前置服务器、一个上的监控工作端和系统数据库服务器，前置 服务器、监控工作端和系统数据库服务器设置于同一局域网，所述前置服务器通过以太网 和坑道监控设备。
5.根据权利要求1所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统，其特征在于所述 系统还设有安全报警设备，所述安全报警设备设置在矿井中坑道中，安全报警设备设有报 警模块、通讯模块和通话装置，所述安全报警设备通过以太网和监控管理软件连接。
6.煤矿井下人员与物资实时联网监控方法，其特征在于超高频电子卷标安装在矿工 的安全帽中，作为该矿工的身份卷标，超高频电子卷标还安装在运输车厢上，作为车厢的标 识；坑道监控设备分布于矿井中坑道中，对识别范围内的超高频电子卷标自动识别，并实 时监控该段坑道范围内的作业人员和运输车厢；坑道监控设备设有编号；坑道监控装置通 过环境检测模块，检测段坑道的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等，坑道监控装置通过以太网和 监控管理软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；监控管理软件根据坑道监控装置的编号，通过前置服务器与多个坑道监控装置通讯， 并获取对应坑道区域的实时人员信息、车辆信息和环境信息；监控管理软件收到信息后对 坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行安全分析，并对作业人员和运输车厢的工作状 况和位置信息进行分析；监控管理软件将上述实时信息和分析后的数据存储到系统数据 库。
7.根据权利要求6所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控方法，其特征在于监控 管理软件对坑道内的瓦斯浓度、压力、温度、湿度等进行环境信息进行安全分析，如果上述 环境指数超标，监控管理软件则向安全报警设备发出报警信号，并向监控工作端生成作业人员的位置信息和身份信息，监控工作站通过安全报警设备的通话装置，向作业人员发出 撤离或营救信息。
8.根据权利要求6所述的煤矿井下人员与物资实时联网监控方法，其特征在于监控 管理软件根据运输车厢的实时位置信息计算出各个坑道实时的运力情况，为运力调节提供 准确的数据支持。
全文摘要
本发明公开了一种基于RFID技术的煤矿井下人员与物资实时联网监控系统及方法。该系统由超高频电子卷标、坑道监控装置和监控软件组成；超高频电子卷标安装在矿工的安全帽中，作为该矿工的身份卷标，超高频电子卷标还被安装在运输车厢上；坑道监控设备分布于矿井中坑道中，对识别范围内的超高频电子卷标实时监控识别，坑道监控装置具有环境检测模块，实时检测段坑道内的环境参数，坑道监控装置通过以太网和监控系统软件连接，实时上传识别到的作业人员信息数据和车厢数据以及当前环境参数；监控管理软件获得当前矿井中作业人员、运输车厢的实时位置信息、环境参数信息后进行安全分析。本发明实现了对煤矿的安全监控以及对井下工作和运力的高效调节。
文档编号E21F17/18GK102111431SQ20101059918
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者袁锋超 申请人:深圳市科陆电子科技股份有限公司