一种地下洞室人员定位及隐患报警系统的制作方法

本实用新型属于地下洞室监控领域，具体涉及一种地下洞室人员定位及隐患报警系统。

背景技术：

地下洞室作业人员由于远离地面，作业环境复杂，安全事故时常发生，给作业人员的安全带来了极大的威胁，所以对地下工作人员进行精确有效的定位和轨迹追踪是非常必要的。

目前，地下洞室监控范围不断扩大、信息化程度不断提高，但其监控系统主要是在洞口设门禁卡，这种方式只能了解到洞内人员的数量，不能确定人员的具体位置或对其位置进行追踪。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种地下洞室人员定位及隐患报警系统，能获得精确人员定位数据，并对地下洞室进行实时监测。

本实用新型的技术方案是一种地下洞室人员定位及隐患报警系统，包括依次连接的多个基准站、计算机、第一无线通讯模块，还包括第二无线通讯模块和多个连接的第三无线通讯模块、安全监测装置，GPS模块与第二无线通讯模块连接，第一警报器经继电器模块与计算机连接，多个手持终端与第三无线通讯模块通讯连接；第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块依次通讯连接；多个第三无线通讯模块之间通讯连接；第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、手持终端分别采用Zigbee定位技术。

所述安全监测装置包括微处理器和分别与其连接的摄像头、粉尘传感器、空气质量传感器、水分传感器、压力传感器。

所述地下洞室人员定位及隐患报警系统还包括多个与安全监测装置连接的第二警报器。

本实用新型的有益效果：

1）采用精确定位技术，提高了设备与人员的定位精度；

2）结合图像与传感器技术，对地下洞室进行实时监测，出现隐患等异常情况时，及时触动地上报警装置和地下报警装置，提高了地下人员和设备的安全性；

3）本装置准确性高、实时性好、成本低、简单易用，易于安装，方便实用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为安全监测装置32结构框图。

具体实施方式

如图1所示，一种地下洞室人员定位及隐患报警系统，包括依次连接的基准站12、计算机10、第一无线通讯模块11，还包括第二无线通讯模块21和多个连接的第三无线通讯模块31、安全监测装置32、第二警报器34，GPS模块22与第二无线通讯模块21连接，第一警报器13经继电器模块与计算机10连接，继电器模块采用LCUS-1型USB继电器模块；多个手持终端33与第三无线通讯模块31通讯连接；第一无线通讯模块11、第二无线通讯模块21、第三无线通讯模块31依次通讯连接。基准站12数量为2。

如图2所示，安全监测装置32包括微处理器320和分别与其连接的摄像头321、粉尘传感器322、空气质量传感器323、水分传感器324、压力传感器325。第二警报器34经继电器与微处理器320连接。GPS模块22用于获取第二无线通讯模块21的GPS定位数据。

基准站12、计算机10、第一无线通讯模块11分别部署在地面上管理中心；第二无线通讯模块21和GPS模块22部署在一处，安装在地面上洞室口；第三无线通讯模块31、安全监测装置32、第二警报器34成套部署在一处，安装在地下洞室廊道中。水分传感器324、压力传感器325安装在地下洞室廊道墙壁离地50厘米处。手持终端33配戴在进入地下洞室的工作人员上。

第一无线通讯模块11、第二无线通讯模块21、第三无线通讯模块31、手持终端33分别采用CC2431芯片，使用DTD243B_Demo6开发板；CC2431芯片内部集成有RSSI定位引擎，用于获取其他通讯连接的CC2431芯片的相对定位数据。

GPS模块22采用SKM51_G-mouse卫星接收器；基准站12采用北斗CORS基准站。

微处理器320型号为STM32F103VET6，电路参照https://wenku.baidu.com/view/62d5d913dd88d0d233d46ac3.html。

摄像头321采用C7823WIP清摄像头。粉尘传感器322采用DSM501粉尘传感器；空气质量传感器323采用TGS2603空气质量传感器；水分传感器324采用HL-TR03水分传感器；压力传感器325采用PTS402压力传感器。

第一警报器、第二警报器分别采用YD-D3声光报警器。

上述结构的装置的工作原理：已知精确地理位置的基准站12接收GPS定位数据并传输给计算机10，计算机10根据这个精确的位置信息得到基准站与卫星的真实几何距离，通过和基准站所定位测量的结果做差，就得出基准站对卫星的定位测量误差数据，GPS模块22将接收的GPS测量定位数据经通讯连接的第二无线通讯模块21、第一无线通讯模块11传输到计算机10，计算机10根据定位测量误差数据和GPS模块22的GPS测量定位数据，得到GPS模块22和第二无线通讯模块21的精确GPS定位数据；计算机10根据第三无线通讯模块31与第二无线通讯模块21的相对定位数据，在第二无线通讯模块21的精确GPS定位数据的基础上获得第三无线通讯模块31和安全监测装置32的精确GPS定位数据；计算机10根据手持终端33与第三无线通讯模块31的相对定位数据，在第三无线通讯模块31的精确GPS定位数据的基础上获得手持终端33即人员的精确GPS定位数据。

安全监测装置32中的摄像头321实时采集地下洞室的图像信息，粉尘传感器322监测地下洞室空气中粉尘含量，空气质量传感器323监测地下洞室中空气质量，水分传感器324监测地下洞室墙壁中水分，压力传感器325监测地下洞室墙壁承受压力数值，上述数据经通讯连接的第三无线通讯模块31、第二无线通讯模块21、第一无线通讯模块11传输到计算机10，供管理人员实时查看，出现空气中粉尘高或空气污染或廊道水淹、坍塌等事故隐患时，及时触动第二警报器34，提醒隐患地点附近人员撤离；当安全监测装置32检测到粉尘或空气污染或廊道积水时，及时触动第一警报器13，提醒管理人员注意，采取措施。