基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端的制作方法

本实用新型属于无线通信定位设备技术领域，具体涉及基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端。

背景技术：

近年来，国家对煤矿安全生产的要求越来越高，提高生产安全性就能有效的保障人民群众生命财产安全，奠定改革开放、经济发展与社会稳定的基础，推进经济发展和社会进步。井下安全隐患依然存在，事故也偶有发生，煤矿安全生产任务仍然艰巨。井下人员定位终端在安全防护、保障灾后科学救援减少人员伤亡等都具有重要的作用。现有的井下人员定位终端主要采用射频卡，虽然可以进行人员定位，但定位精度低、有效距离短、成本高，且依赖外部设备(读卡器)，定位时无法显示人员行进方向。当矿难发生时，射频卡定位效果较差，一旦外部设备损坏，会造成定位结果丢失，严重制约抢险救灾的效率，浪费最佳抢险时间。

技术实现要素：

本实用新型目的是：旨在提供基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端，能够安装于安全帽内的帽衬的调节旋钮上，安装拆卸方便，并且结构简单、维护成本低、有效的解决了煤矿井下人员定位困难的问题。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端，包括圆盘状的本体，所述本体前表面设置有Micro USB接口，所述本体后表面连接有螺柱，所述本体内设置有电源稳压模块、惯性传感器检测模块、微处理器模块和WIFI无线通信模块，所述微处理器模块与WIFI无线通信模块双向连接，所述电源稳压模块包括TPS63000稳压芯片、TP4056充电芯片和可充电锂电池，所述TP4056充电芯片的输入端与Micro USB接口连接，所述TP4056充电芯片的输出端与可充电锂电池连接，所述TPS63000稳压芯片的输入端与可充电锂电池连接，所述TPS63000稳压芯片的输出端与微处理器模块的输入端连接，所述惯性传感器检测模块包括加速度计、陀螺仪和电子罗盘，所述加速度计、陀螺仪和电子罗盘的输出端均与微处理器模块的输入端连接。

采用本技术方案的实用新型，通过螺柱可将本体连接在安全帽内的帽衬的旋钮上，该终端采用可充电锂电池供电，通过TPS63000稳压芯片使输出管脚VOUT的电压值稳定在3.3V；Micro USB接口与TP4056的VCC管脚连接，通过BAT管脚输出，非工作状态下，通过Micro USB接口可对锂电池进行充电；加速度计、陀螺仪和电子罗盘，分别实时采集当前加速度、角速度、磁场强度值，惯性传感器采用MPU9250芯片，将SDA、SCL管脚分别与WIFI无线通信模块相连，通过IIC通信，作为人员定位算法的基础输入量；微处理器模块处理惯性传感器检测模块采集到的数据，并将定位结果保存并通过WIFI无线通信模块发送至基站；WIFI无线通信模块可以扫描周围基站并或许其信号强度与MAC地址，扫描半径约为10米。可将该终端的定位结果通过基站实时传输至上位机。这样的结构设计，安装拆卸方便，并且结构简单、维护成本低、有效的解决了煤矿井下人员定位困难的问题。

进一步限定，所述本体侧面设置有防滑纹。这样的结构设计，方便该终端的安装与拆卸。

进一步限定，所述防滑纹的横截面呈梯形。这样的结构设计，结构简单，防滑效果好。

进一步限定，所述微处理器模块为嵌入式STM32模块。这样的结构设计，具有高性能、低成本、低功耗的优点。

进一步限定，所述WIFI无线通信模块为EMW3162模块。这样的结构设计，具有能耗低、成本低的优点。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端实施例的结构示意图；

图2为本实用新型基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端实施例与帽衬安装时的结构示意图；

图3为本实用新型基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端实施例的原理示意图；

主要元件符号说明如下：

本体1、Micro USB接口2、螺柱3、帽衬4、调节旋钮5、惯性传感器检测模块6、加速度计7、陀螺仪8、电子罗盘9、电源稳压模块10、微处理器模块11、WIFI无线通信模块12、防滑纹13。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端，包括圆盘状的本体1，本体1前表面设置有Micro USB接口2，本体1后表面连接有螺柱3，本体1内设置有电源稳压模块10、惯性传感器检测模块6、微处理器模块11和WIFI无线通信模块12，微处理器模块11与WIFI无线通信模块12双向连接，电源稳压模块10包括TPS63000稳压芯片、TP4056充电芯片和可充电锂电池，TP4056充电芯片的输入端与Micro USB接口2连接，TP4056充电芯片的输出端与可充电锂电池连接，TPS63000稳压芯片的输入端与可充电锂电池连接，TPS63000稳压芯片的输出端与微处理器模块11的输入端连接，惯性传感器检测模块6包括加速度计7、陀螺仪8和电子罗盘9，加速度计7、陀螺仪8和电子罗盘9的输出端均与微处理器模块11的输入端连接。

本实施例中，通过螺柱3可将本体1连接在安全帽内的帽衬4的旋钮5上，该终端采用可充电锂电池供电，通过TPS63000稳压芯片使输出管脚VOUT的电压值稳定在3.3V；Micro USB接口2与TP4056的VCC管脚连接，通过BAT管脚输出，非工作状态下，通过Micro USB接口2可对锂电池进行充电；加速度计7、陀螺仪8和电子罗盘9，分别实时采集当前加速度、角速度、磁场强度值，惯性传感器采用MPU9250芯片，将SDA、SCL管脚分别与WIFI无线通信模块12相连，通过IIC通信，作为人员定位算法的基础输入量；微处理器模块11处理惯性传感器检测模块6采集到的数据，并将定位结果保存并通过WIFI无线通信模块12发送至基站；WIFI无线通信模块12可以扫描周围基站并或许其信号强度与MAC地址，扫描半径约为10米。可将该终端的定位结果通过基站实时传输至上位机。这样的结构设计，安装拆卸方便，并且结构简单、维护成本低、有效的解决了煤矿井下人员定位困难的问题。

优选本体1侧面设置有防滑纹13。这样的结构设计，方便该终端的安装与拆卸。实际上，也可以根据实际情况具体考虑方便该终端的安装与拆卸的方式。

优选防滑纹13的横截面呈梯形。这样的结构设计，结构简单，防滑效果好。实际上，也可以根据实际情况具体考虑防滑纹13的结构。

优选微处理器模块11为嵌入式STM32模块。这样的结构设计，具有高性能、低成本、低功耗的优点。实际上，也可以根据实际情况具体考虑微处理器模块11的种类。

优选WIFI无线通信模块12为EMW3162模块。这样的结构设计，具有能耗低、成本低的优点。实际上，也可以根据实际情况具体考虑WIFI无线通信模块12的种类。

以上对本实用新型提供的基于MEMS惯性传感器与WIFI技术的煤矿井下人员定位终端进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。