专利名称：一种无线井下采掘面定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种井下采搌面定位系统.尤其是一种使用无线通迅技术实现采掘面的人员和设备 实时定位的一种无线井下采掘面定倥系统。
背景技术：
矿井的采掘面中有很多设备及人员需要被定倥，目前，矿井中的一些定位仪器主要通过有线连 接的方式进行定位。有线连接方式使得人员和设备的移动受到很大影响。而现有的一些通过无线连 接方式的定位方法受到井下恶劣环境的影响，无线传输往往西为设备的损坏等原因而导致数据传递 不可靠。此外，很多定倥系统不能连入因特网，限制地面工作人员实时地了解采掘面人员和设备的 实时位置信息。
发明内容
为了克服现有井下采掘面定位系统在使用时所带来的不足，本发明提供了一种无线井下采掘面 定位系统，该无线井下采掘面定位系统,数据传递及时、准确、可靠，为煤矿安全生产提供井下的 实时动态数据。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该无线井下采掘面定位系统主要由采掘面网状定
位系统，巷道可靠传输系统，汇聚节点及网关节点组成；其中，采掘面网状定位系统通过汇聚节点
和巷道可靠传输系统无线连接，巷道可靠传输系统通过网关节点有线接入因特网。 采掘面网状定位系统由信标节点和移动节点组成。采掘面网状定位系统负责人员和设备的定位,
移动节点和信标点结构相同，分别由无线收发模块、电源、天线组成；其中，电源適过供电电路与 无线收发模块连接，天线与无线收发模块直接连接；移动节点为待定位节点，置放于待定位人员及 设备上，信标节点按网状固定的置放在采掘面中，负责给待定位的移动节点定位。
巷道可靠传输系统由备用节点和通信节点组成，巷道可靠传输系统，负责把来自汇聚节点发送的数据可靠的传递给网关节点，当通信节点损坏时，备用节点被激活替代通信节点恢复通信。通信 节点交替置放于巷道中，负责数据的可靠传输。备用节点置放在巷道中的各通信节点之间，负责当 通过节点失效时，替代失效的通信节点进行数据传输;通信节点和备用节点结构类似，分别由无线 收发模块、电源和天线组成。其中，电源通过供电电路与无线收发模块连接，天线与无线收发模块 直接连接。
汇聚节点连接采掘面网状定位系统和巷道可靠传输系统，负责对采掘面网状定位系统发送的数 据进行接收、处理、整合并转发到巷道可靠传输系统。汇聚节点由无线收发模块、天线和电源组成。 其中，电源通过供电电路与无线收发模块连接，天线与无线收发模块直接连接。
网关节点连接巷道可靠传输系统和因特网，使得工作人员可以在因特网上通过网关节点査询该
基于冗余技术的井下采掘面定位系统的信息。网关节点由主控芯片，无线收发模块，FLash存储模 块，以太网控制模块，SDRAM存储模块，电源串口模块和nAG调试模块组成。网关节点中无线收模 块通过电路与主控芯片直接相连接，以太网模块通过电路与主控芯片直接连接。FLash存储模块和 SDRAM存储模块，分别通过电路与主控芯片连接。电源通过供电电路与主控芯片连接。
本发明的有益效果是本发明通过采掘面网状定位系统，能够及时推确的获得井下人员和设备 位置，为煤矿安全生产提供井下的事实动态数据。这些数据不权在安全生产中必不可少， 一旦发生 安全事故时，通过人员区域定位数据，最大限度地避免事故发生和人员伤亡，能够获得事故发生前 井下人员分布和移动机械设备的分布，为及时解救被困矿工，避免二次灾害提供可靠的数据。巷道 可靠传输系统取代传统的有线传输系统。不仅实现数据可靠快速无线传输，而且大大节省了安装成 本，当出现损坏节点时可以快速恢复路由'改善了有线传输系统线路损坏时很难定位修复的不足。 网关节点取代控制中心，直接将网络接入因特网，用户可以在任何能够接入因特网的地方査询位置
j日息。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明无线井下采掘面定位系统的结构示意图。
图2是本发明无线井下采掘面定位系统中的网关节点结构示意图。
图3是本发明无线井下采掘面定位系统中的汇聚节点，移动节点、信标节点、备用节点和通信 节点的结构示意图。
图中，l.因特网，2.有线接入，3.网关节点，4.通信节点，5.备用节点，6.无线连接， 7.巷道可靠传输系统，8.汇聚节点，9.信标节点，1 O.移动节点，1 l.采掘面网状定位系统， 12.无线收发模块，1 3.FLash存储模块，U.主控芯片，15.供电电路，16.电源，17. 以太网控制模块，1 8.SDR战存储模块,1 9.HAG调试模块,2 O.串口模块,2 l.天线。
具体实施例方式
该无线井下采掘面定位系统主要由采掘面网状定位系统l 1,巷道可靠传输系统7,汇聚节点 8及网关节点3组成；其中，采掘面网状定位系统ll通过汇聚节点8和巷道可靠传输系统7无线 连接6,巷道可靠传输系统7通过网关节点3有线接入2因特网1 。
采掘面网状定位系统l 1由信标节点9和移动节点1 0组成;采搌面网状定位系统1 l负责入 员和设备的定倥。移动节点1 0和信标点9结构相同，分别由无线收发模块l 2,电源l "天线 2l组成；其中，电源l6通过供电电路15与无线收发模块12连接，天线21与无线收发模块 1 2直接连接;移动节点1O为待定位节点，置放于待定位人员及设备上，信标节点9按网状固定 的置放在采搨面中，负责给待定位的移动节点lO定位。
巷道可靠传输系统7由备用节点5和通信节点4组成，巷道可靠传输系统7，负责把来自汇聚 节点8发送的数据可靠的传递给网关节点3,当通信节点4损坏时，备用节点5被激活替代通信节 点4恢复通信。通信节点4交替置放于巷道中，负责数据的可靠传输。备用节点5置放在巷道中的 各通信节点4之间，负责当通过节点4失效时，替代失效的通信节点4进行数据传输；通信节点4 和备用节点5结构类似，分别由无线收发模块l 2、电源l 6和天线2 l组成。其中，电源U通 过供电电路l 5与无线收发模块1 2连接，天线2 l与无线收发模块l2直接连接。汇聚节点8连接采掘面网状定位系统1l和巷道可靠传输系统7,负责对采掘面网状定位系统
1 l发送的数据进行接收、处理、整合并转发到巷道可靠传输系统7。汇聚节点8由无线收发模块 1 2、天线2 l和电源l 6组成。其中，电源l 6通过供电电路1 5与无线收发模块1 2连接'天 线2l与无线收发模块l2直接连接。
网关节点3连接巷道可靠传输系统7和因特网1,使得工作人员可以在因特网上通过网关节点3 查询该基于冗余技术的井下采掘面定位系统的信息。网关节点由主控芯片l "无线收发模块l 2, F"sh存储模块l 3,以太网控制模块l 7, SDRM存储模块1 8,电源U串口模块2 0和HA&调 试模块l 9组成。网关节点3中无线收模块1 2通过电路与主控芯片14直接相连接，以太网模块 1 7通过电路1 6与主控芯片1 4直接连接。FLash存储模块l 3和SDRAM存储模块1 8,分别通过 电路与主控芯片l 4连接。电源l 6通过供电电路1 5与主控芯片14连接。
权利要求
1. 一种无线井下采掘面定位系统，其特征是该系统主要由采掘面网状定位系统(11)、巷道可靠传输系统(7)、汇聚节点(8)及网关节点(3)组成；采掘面网状定位系统(11)通过汇聚节点(8)和巷道可靠传输系统(7)无线连接(6)，巷道可靠传输系统(7)通过网关节点(3)有线接入(2)因特网(1)。
2. 根据权利要求1所述的一种无线井下采掘面定位系统，其特征是所述采掘面网状定位系统 (1 1 )由信标节点(9 )和移动节点(1 0 )组成,移动节点(1 0 )和信标点(9 )结构相同，分别由无 线收发模块(1 2 )、电源(1 6 )、天线(2 1 )组成；其中，电源(1 6 )通过供电电路(1 5 )与无线 收发模块(l 2)连接，天线(2 l)与无线收发模块(l 2)直接连接；移动节点(l O)为待定位节点, 置放于待定位人员及设备上，信标节点(9 )按网状固定的置放在采掘面中。
3. 根据权利要求1述的一种无线井下采掘面定位系统，其特征是所述巷道可靠传输系统(7) 由备用节点(5)和通信节点(4)组成，通信节点(4)交替置放于巷道中，备用节点(5)置放在巷道 中的各通信节点U)之间，通信节点U)和备用节点(5)结构相同，分别由无线收发模块U 2)、 电源U 6)和天线(2 l)组成，其中，电源(l 6)通过供电电路U S)与无线收发模块(l 2:)连接, 天线(2 l)与无线收发模块(l 2)直接连接。
4. 根据权利要求1所述的一种无线井下采掘面网状定位系统，其特征是所述汇聚节点(8) 连接采掘面网状定位系统U 1)和巷道可靠传输系统(7),汇聚节点(8)由无线收发模块U 2)、 天线(2 1 :)和电源(1 6 )组成,其中，电源(1 6 )通过供电电路(1 5 )与无线收发模块(1 2 )连接， 天线(2 1:)与无线收发模块U 2)直接连接。
5. 根据权利要求1所述的一种无线井下采据面定位系统，其特征是网关节点(3)连接巷道 可靠传输系统(7 )和因特阿(1 ),两关节点(3 )由主控芯片(1 4 )、无线收发模块(1 2 )、 FLash 存储模块U 3),以太网控制模块(l 7)、 SDRAM存储模块(l 8)、电源(1 5)串口模块(2 0 )和 HAG调试模块(l 9)组成,网关节点U)中无线收模块(1 2)通过电路与主控芯片U 4)直接相连 接，以太网模块(1 7 )通过电路(1 6 )与主控芯片(1 4 )直接连接，FLash存储模块(1 3 )和SDRM存储模块(1 8),分别通过电路与主控芯片(1 4 )连接，电源(1 6 )通过供电电路(1 5 )与主控芯 片(1 4)连接。
全文摘要
一种使用无线通迅技术实现采掘面的人员和设备实时定位的一种无线井下采掘面定位系统。该无线井下采掘面定位系统主要由采掘面网状定位系统，巷道可靠传输系统，汇聚节点及网关节点组成；其中，采掘面网状定位系统通过汇聚节点和巷道可靠传输系统无线连接，巷道可靠传输系统通过网关节点有线接入因特网。该系统能够及时准确的获得井下人员和设备位置，为煤矿安全生产提供井下的事实动态数据，不仅实现数据可靠快速无线传输，而且大大节省了安装成本。
文档编号H04W4/02GK101489182SQ20091002453
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月10日 优先权日2009年2月10日
发明者磊 孔, 爽 张, 晴 李, 东 江, 王潜平, 肖建于, 彦 赵 申请人:江 东;赵 彦;王潜平