具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，包括电源、微控制器和天线；电源通过电源线路与微控制器电连接；还包括程序烧录单元、甲烷监测装置和射频设备；电源通过电源线路与程序烧录单元电连接，程序烧录单元通过控制线路与微控制器电连接，甲烷监测装置一端与电源电连接，另一端与微控制器电连接，射频设备一端与电源电连接，另一端与微控制器电连接；射频设备通过电线与天线电连接；射频设备通过Zigbee网络接收射频卡发送的信号。本实用新型一方面能够实时监测井下甲烷的含量是否超标，从而降低瓦斯爆炸的几率，另一方面能够对井下人员进行精确定位，降低人员受伤率及死亡率，提高井下工作的安全性和可靠性。
【专利说明】具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种矿山井下无线人员定位分站，具体是一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，属于矿井安全设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]矿井瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体，有时单指甲烷。瓦斯爆炸是煤矿五大灾害之首。瓦斯事故是煤矿安全的“第一杀手”。据统计，瓦斯事故占煤矿事故的40.69%，死亡人数约占煤矿事故总死亡人数的36%。瓦斯爆炸死亡人数较多，主要有以下两个原因造成:1.不能够及时监测甲烷在空气重的含量；2.不能够对井下人员精确定位，从而导致救援工作缓慢，死亡率上升。因此，如果有效地降低瓦斯爆炸事故发生的几率及人员精确定位成为目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，该分站一方面能够实时监测井下甲烷的含量是否超标，从而降低瓦斯爆炸的几率，另一方面能够对井下人员进行精确定位，降低人员受伤率及死亡率，提高井下工作的安全性和可靠性。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，包括电源、微控制器和天线；电源通过电源线路与微控制器电连接；还包括程序烧录单元、甲烷监测装置和射频设备；电源通过电源线路与程序烧录单元电连接，程序烧录单元通过控制线路与微控制器电连接，甲烷监测装置一端与电源电连接，甲烷监测装置另一端与微控制器电连接，射频设备一端与电源电连接，射频设备另一端与微控制器电连接；所述射频设备通过电线与天线电连接；所述射频设备通过Zigbee网络接收射频卡发送的信号。
[0005]进一步地，还包括充电管理器，所述充电管理器与电源电连接。
[0006]作为优选，电源为不间断UPS电源。
[0007]作为优选，甲烷监测装置为甲烷传感器。
[0008]与现有技术相比，本实用新型设有甲烷监测装置，可实时监测井下的甲烷含量，一旦甲烷含量超标，监控人员可及时做出处理措施，减少损失。另外，本实用新型的射频设备与工作人员携带的射频卡是通过Zigbee网络传送数据的，定位迅速且精确，一旦井下甲烷含量超标，监控人员可及时监测到工作人员在井下的位置，及时通知工作人员撤离甲烷含量较高的地方，以保证井下人员工作的安全性和可靠性。本实用新型结构简单，易于制造，且可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型原理框图。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0011]如图1所示，本实用新型一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，主要由电源、微控制器和天线组成；所述电源通过电源线路与微控制器电连接；还设有程序烧录单元、甲烷监测装置和射频设备；电源通过电源线路与程序烧录单元电连接，程序烧录单元通过控制线路与微控制器电连接，甲烷监测装置一端与电源电连接，甲烷监测装置另一端与微控制器电连接，射频设备一端与电源电连接，射频设备另一端与微控制器电连接；所述射频设备通过电线与天线电连接；所述射频设备通过Zigbee网络接收射频卡发送的信号。
[0012]所述微控制器，由微控制芯片组成，负责相关协议实现、基带处理以及系统控制功能；所述微控制器，由为控制芯片及相互连接的编码芯片组成，负责相关协议实现、基带处理、A/D转换以及系统控制功能。
[0013]所述射频设备工作模式为半双工模式或全双工模式，工作模式可根据需要灵活调整，所述射频设备在全双工模式下工作时，接收通路与发送通路完全独立。
[0014]所述射频设备，实现了射频传输，通过Zigbee网络接收射频卡发送的无线信号，可根据射频信号的传输，实现精确定位。
[0015]作为本实用新型对上述技术方案的改进，本装置还包括充电管理器，负责检测不间断UPS电源电压的状态以及管理UPS电源充电的功能，所述充电管理器与电源电连接。
[0016]作为本实用新型的优选方案，所述电源为不间断UPS电源，负责给其他功能模块提供稳定的电压以及外部断电后的电源切换，保证了设备的运行的可靠性。
[0017]作为本实用新型的优选方案，所述甲烷监测装置为甲烷传感器。将甲烷浓度转换为热电动势，实现了对甲烷浓度的实时监测。
[0018]工作时，射频设备通过Zigbee网络接收井下工作人员身上携带的射频卡发送的无线信号，模数转换后传输给微控制器，微控制器将信号处理后，返回给射频设备，由射频设备将射频信号发送到父节点，从而实现了人员精确定位。所述甲烷监测装置将甲烷浓度转化为电信号，产生的电信号发送至微控制器，经过电信号A/D转换处理，将电信号转换为数字信号，从而实现了对甲烷浓度的监测。
[0019]所述程序烧录电路将请求发送给微控制器，对微控制器程序进行更新，用户可根据实际情况，通过程序烧录电路翻遍微控制器的控制程序，从而更好的提高分站的可靠性。
【权利要求】
1.一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，包括电源、微控制器和天线；电源通过电源线路与微控制器电连接；其特征在于，还包括程序烧录单元、甲烷监测装置和射频设备；电源通过电源线路与程序烧录单元电连接，程序烧录单元通过控制线路与微控制器电连接，甲烷监测装置一端与电源电连接，甲烷监测装置另一端与微控制器电连接，射频设备一端与电源电连接，射频设备另一端与微控制器电连接；所述射频设备通过电线与天线电连接；所述射频设备通过Zigbee网络接收射频卡发送的信号。
2.根据权利要求1所述的一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，其特征在于，还包括充电管理器，所述充电管理器与电源电连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，其特征在于，所述电源为不间断UPS电源。
4.根据权利要求1所述的一种具有甲烷监测功能的矿山井下无线人员定位分站，其特征在于，所述甲烷监测装置为甲烷传感器。
【文档编号】G01N33/22GK203962040SQ201420253077
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】李亮, 赵政宁, 黄琨, 李新慧 申请人:江苏中矿创慧信息科技股份有限公司