专利名称：煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及煤矿井下管理控制装置及其方法，特别是一种矿井下进行放炮作业的管理控制装置及其方法。
背景技术：
目前有煤矿井下放炮作业，主要分为两类一类采用爆破器外加报警器模式，放炮时启用设备，爆破器给报警器供电，报警器感测光，发现灯光信号则进行报警；另一类采用隔爆爆破闭锁控制箱，结合人员管理系统，在放炮区域巷道内布设一台读卡器，该读卡器仅在放炮作业时启用，以判断人员通过。这两类设备具有以下不足
1、不能动态实时统计放炮作业过程中的人员数据信息，对发爆器进行闭锁控制，以致区域内有人员为撤出时，不能及时发现，造成事故；
2、不能够实时检测和判断出入放炮区域人员进出的方向性，统计放炮区域内人员数
3、在整个放炮作业过程中，不能实时动态统计站岗人员、瓦检员、放炮员和班组长的到位情况；
4、不能对井下放炮作业过程中的人员到位情况、人员撤离情况、装置操作情况等详细信息实时监测并上传至地面中心控制器，不便于中心控制器管理控制；
5、不能在地面对其进行强制解锁的功能，出现紧急情况无法处理；
6、不能实时监测设备状态，发现设备故障不能实施立即报警。
发明内容
本发明的目的就是提供一种煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的装置，它可以监控放炮区域工作人员的位置信息，控制放炮作业，保证放炮作业人员安全。本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，所述装置包括有中心控制器、多个分控制器、读卡器、标识卡和放炮闭锁装置，
中心控制器安装在地面，并与分控制器连接，用于接收并统计放炮区域的人员位置信息，记录并统计井下作业人员的到位情况和放炮作业的地点及时间，通过放炮闭锁装置检测并控制发爆器是否接入；
分控制器均安装在矿井下通道内，分别与中心控制器连接，分控制器接有读卡器和放炮闭锁装置，用于为读卡器和放炮闭锁装置供电，接收读卡器的人员位置信息并转发给中心控制器，转发中心控制器发出的控制指令，控制放炮闭锁装置解锁发爆器；
读卡器，接收标识卡的定位信息，判断覆盖区域内人员标识卡的位置信息，并将标识卡位置信息发送至分控制器；
标识卡，用于井下工作人员佩戴，标识卡向读卡器发出无线定位信息；
放炮闭锁装置，检测发爆器是否接入，接收闭锁或解锁指令，控制发爆器放炮作业。进一步，所述装置还包括有安装在矿井通道内的语音报警器，语音报警器连接在分控制器或读卡器上，中心控制器通过分控制器或读卡器向语音报警器发送报警信息，语音报警器发出语音报警。进一步，所述装置还包括有安装在矿井通道内的监控装置，监控装置通过分控制器将数据传输至中心控制器。进一步，所述读卡器包括有进入区域读卡器和出入区域读卡器，分别对进、出区域人员标识卡的位置进行实时监测。本发明的另一个目的就是提供一种煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的方法。本发明的该目的是通过这样的技术方案实现的，具体步骤如下
1)中心控制器通过放炮闭锁装置检测发爆器是否接入系统，若是则转入步骤2)，若否则发出报警信息，通知工作人员进行检查；
2)中心控制器通过读卡器判断配带标识卡的井下工作人员位置信息，若井下工作人员均已到岗，则转入步骤4)，若工作人员缺岗或处于危险区域，则转入步骤3)；
3)中心控制器通过分控制器向放炮闭锁装置发出闭锁指令，停止放炮作业，发出报警信息，并转入步骤2);
4)中心控制器通过分控制器向放炮闭锁装置发出解锁指令，放炮闭锁装置解锁发爆器，进行放炮作业。进一步，步骤2)中所述井下工作人员包括有井下作业负责人、瓦检人员和站岗人员。进一步，步骤3)中所述报警信息为语音报警信息，中心控制器通过分控制器向语音控制器发出工作指令，语音控制器发出语音报警信息。进一步，中心控制器判断配带标识卡的井下工作人员位置信息的方法为标识卡向读卡器发出位置定位信息，读卡器接收到标识卡的定位信息并通过定位信息计算标识卡的具体位置，再将标识卡的位置信息发送至中心控制器。由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点
本发明结合人员定位技术和放炮闭锁技术，实现煤矿井下放炮作业实时监控和管理， 具有以下优点
1、通过读卡器和标识卡动态实时统计放炮作业过程中的人员位置信息，对发爆器进行闭锁控制，及时发现放炮区域内人员进出信息，保证人员安全；
2、能够实时检测和判断出入放炮区域人员进出的方向性，统计放炮区域内人员数量；
3、在整个放炮作业过程中，能实时动态统计站岗人员、瓦检员、放炮员和班组长的到位情况；
4、能对井下放炮作业过程中的人员到位情况、人员撤离情况、装置操作情况等详细信息实时监测并上传至地面中心控制器，便于中心控制器管理控制；
5、能在地面对其进行强制解锁的功能，出现紧急情况通过闭锁功能避免放炮事故；
6、能实时监测设备状态，发现设备故障不能实施立即报警。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
本发明的
如下。图I为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图所示，煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的装置，所述装置包括有中心控制器、多个分控制器、读卡器、标识卡和放炮闭锁装置，
中心控制器安装在地面，并与分控制器连接，用于接收并统计放炮区域的人员位置信息，记录并统计井下作业人员的到位情况和放炮作业的地点及时间，通过放炮闭锁装置检测并控制发爆器是否接入；
分控制器均安装在矿井下通道内，分别与中心控制器连接，分控制器接有读卡器和放炮闭锁装置，用于为读卡器和放炮闭锁装置供电，接收读卡器的人员位置信息并转发给中心控制器，转发中心控制器发出的控制指令，控制放炮闭锁装置解锁发爆器；
读卡器，接收标识卡的定位信息，判断覆盖区域内人员标识卡的位置信息，并将标识卡位置信息发送至分控制器；
标识卡，用于井下工作人员佩戴，标识卡向读卡器发出无线定位信息；
放炮闭锁装置，检测发爆器是否接入，接收闭锁或解锁指令，控制发爆器放炮作业。本发明结合人员定位技术和放炮闭锁技术，管理人员通过中心控制器掌握煤矿井下的实时情况和其它设备的工作情况，并发出控制指令进行放炮作业，读卡器配合标识卡对矿井下工作人员的位置信息进行实时监测，保证中心控制器的管理人员清楚了解井下工作人员的位置分布，判断是否有人在放炮危险区域，并判断工作人员是否均已到指定岗位。 分控制器安装在矿井下，用于传输中心控制器与工作设备之间的信息，工作人员也可以通过分控制器了解矿井下工作情况，并控制分操控器下所接入的设备。放炮闭锁装置用于监控发爆器，解或闭锁发爆器。所述装置还包括有安装在矿井通道内的语音报警器，语音报警器连接在分控制器或读卡器上，中心控制器通过分控制器或读卡器向语音报警器发送报警信息，语音报警器发出语音报警。 所述装置还包括有安装在矿井通道内的监控装置，监控装置通过分控制器将数据传输至中心控制器。所述读卡器包括有进入区域读卡器和出入区域读卡器，分别对进、出区域人员标识卡的位置进行实时监测。煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的方法，具体步骤如下
1)中心控制器通过放炮闭锁装置检测发爆器是否接入系统，若是则转入步骤2)，若否则发出报警信息，通知工作人员进行检查；
2)中心控制器通过读卡器判断配带标识卡的井下工作人员位置信息，若井下工作人员均已到岗，则转入步骤4)，若工作人员缺岗或处于危险区域，则转入步骤3)；3)中心控制器通过分控制器向放炮闭锁装置发出闭锁指令，停止放炮作业，发出报警信息，并转入步骤2);
4)中心控制器通过分控制器向放炮闭锁装置发出解锁指令，放炮闭锁装置解锁发爆器，进行放炮作业。步骤2)中所述井下工作人员包括有井下作业负责人、瓦检人员和站岗人员。步骤3)中所述报警信息为语音报警信息，中心控制器通过分控制器向语音控制器发出工作指令，语音控制器发出语音报警信息。中心控制器判断配带标识卡的井下工作人员位置信息的方法为标识卡向读卡器发出位置定位信息，读卡器接收到标识卡的定位信息并通过定位信息计算标识卡的具体位置，再将标识卡的位置信息发送至中心控制器。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的装置，其特征在于所述装置包括有中心控制器、多个分控制器、读卡器、标识卡和放炮闭锁装置，中心控制器安装在地面，并与分控制器连接，用于接收并统计放炮区域的人员位置信息，记录并统计井下作业人员的到位情况和放炮作业的地点及时间，通过放炮闭锁装置检测并控制发爆器是否接入；分控制器均安装在矿井下通道内，分别与中心控制器连接，分控制器接有读卡器和放炮闭锁装置，用于为读卡器和放炮闭锁装置供电，接收读卡器的人员位置信息并转发给中心控制器，转发中心控制器发出的控制指令，控制放炮闭锁装置解锁发爆器；读卡器，接收标识卡的定位信息，判断覆盖区域内人员标识卡的位置信息，并将标识卡位置信息发送至分控制器；标识卡，用于井下工作人员佩戴，标识卡向读卡器发出无线定位信息；放炮闭锁装置，检测发爆器是否接入，接收闭锁或解锁指令，控制发爆器放炮作业。
2.如权利要求I所述的煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的装置，其特征在于所述装置还包括有安装在矿井通道内的语音报警器，语音报警器连接在分控制器或读卡器上，中心控制器通过分控制器或读卡器向语音报警器发送报警信息，语音报警器发出语首报警。
3.如权利要求I所述的煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的装置，其特征在于所述装置还包括有安装在矿井通道内的监控装置，监控装置通过分控制器将数据传输至中心控制器。
4.如权利要求I所述的煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的装置，其特征在于所述读卡器包括有进入区域读卡器和出入区域读卡器，分别对进、出区域人员标识卡的位置进行实时监测。
5.如权利要求1-4任意一项所述装置进行放炮作业的方法，其特征在于，具体步骤如下.1)中心控制器通过放炮闭锁装置检测发爆器是否接入系统，若是则转入步骤2)，若否则发出报警信息，通知工作人员进行检查；.2)中心控制器通过读卡器判断配带标识卡的井下工作人员位置信息，若井下工作人员均已到岗，则转入步骤4)，若工作人员缺岗或处于危险区域，则转入步骤3)；.3)中心控制器通过分控制器向放炮闭锁装置发出闭锁指令，停止放炮作业，发出报警信息，并转入步骤2);.4)中心控制器通过分控制器向放炮闭锁装置发出解锁指令，放炮闭锁装置解锁发爆器，进行放炮作业。
6.如权利要求5所述的煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的方法，其特征在于步骤2)中所述井下工作人员包括有井下作业负责人、瓦检人员和站岗人员。
7.如权利要求5所述的煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的方法，其特征在于步骤3)中所述报警信息为语音报警信息，中心控制器通过分控制器向语音控制器发出工作指令，语音控制器发出语音报警信息。
8.如权利要求5所述的煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的方法，其特征在于，中心控制器判断配带标识卡的井下工作人员位置信息的方法为标识卡向读卡器发出位置定位信息，读卡器接收到标识卡的定位信息并通过定位信息计算标识卡的具体位置， 再将标识卡的位置信息发送至中心控制器。
全文摘要
煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的装置，包括有中心控制器、多个分控制器、读卡器、标识卡和放炮闭锁装置。煤矿井下对放炮作业进行实时控制和闭锁的方法，具体步骤如下1)检测发爆器是否接入系统；2)判断配带标识卡的井下工作人员位置信息，若井下工作人员均已到岗，则转入步骤4)，若工作人员缺岗或处于危险区域，则转入步骤3)；3)发出闭锁指令，停止放炮作业；4)解锁发爆器，进行放炮作业。它可以监控放炮区域工作人员的位置信息，控制放炮作业，保证放炮作业人员安全。
文档编号E21F17/18GK102587987SQ201210078028
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者郭海军 申请人:中煤科工集团重庆研究院