[实用新型]一种煤矿井下人员定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线传感器网络定位技术领域，特别涉及是一种煤矿井下人员定位系统。

背景技术

近年来全国煤矿安全投入不断加大，特别是在煤矿瓦斯治理和开发方面投入了大量的资金。国家连续3年运用国债资金扶持国有重点煤矿进行安全技术改造，煤矿企业积极自筹资金，地方政府也给予了支持。但是矿难还在不断发生，而灾难发生后抢险救灾的不力暴露出目前监控系统的弊端，监控系统对入井人员管理困难，井上人员难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，一旦事故发生，对井下人员的抢救缺乏可靠信息，抢险救灾、安全救护的效率低，效果不理想。

有关煤矿井下人员定位系统的文献近一两年出现了不少，概括起来，煤矿井下人员定位系统，国内大多数都使用KJ69型人员安全监测系统，由无线编码发射器、井下数据监测分站、地面中心站及数据传输信道组成。无线编码发射器发出具有代表身份特征的射频信号，经数据监测接收，再发送到地面中心站。中心站接收来自数据监测分站上的编码信号，进行分析处理，形成各种文件，使管理人员能及时查询各种信息圈。该系统有移动目标监测查询、安全保障、丢失报警、统计考勤、信息联网等功能，具有结构简单、配置灵活、系统复用，保护原有投资及身份识别等优点。但同时也存在着两个缺点：1、由于分站不具备行进方向的判断识别能力，也不具备人员是否完全通过的判断识别能力，因此，本设计所设计的系统在实际使用过程中可能出现一种极端的误判断情况。2、有线传输，上述系统必须采用预先传输的方式：矿用阻燃电源电缆是为分站提供工作电源；矿用阻燃双绞线通信电缆主要是完成井下网络的连接，而井下巷道内对有线的电力供应有严格的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效、高可靠性、低成本、低功耗、误判率低、布设容易的无线煤矿井下人员定位系统。本实用新型所采用的技术方案是这样的：一种煤矿井下人员定位系统，由ZigBee无线网络和以太网Ethernet有线网络组成，所述ZigBee无线网络对数据进行采集和传输，由以太网Ethernet传输数据到地面，地面的数据接收解析软件接收、解析后，存储到数据库中，最后送至监察系统处理。

进一步：所述ZigBee无线网络由定位节点、路由节点、接入节点组成，所述定位节点定时发送信息至路由节点，所述路由节点将信息路由至接入节点，所述接入节点通过以太网网关与以太网相连，将接收到的信息通过以太网络发送至监察系统，网关与接入节点通过RS232串口进行通讯连接。

进一步：所述定位节点由主控芯片MCU、射频芯片、外部设备组成，所述主控芯片为PIC18F4620芯片，其通过SPI口与射频芯片连接，所述射频芯片为CC2420芯片，其通过天线与外界通信，所述主控芯片通过UART口和外部设备机相连接。

进一步：所述zigBee定位节点由电池供电，所述以太网Ethernet网络使用矿用阻燃双绞线通信电缆与地面连接。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：该煤矿井下人员定位系统，采用了zigBee定位模块定时主动发送信号给临近的路由节点，可以及时掌握人员位置，行进方向，可靠性高避免了方向误判；由于井下巷道内对有线的电力供应有严格限制，本系统采用ZigBee无线通讯技术开放的无线传感器网络，布设容易，ZigBee器件由电池供电，一节电池至少能够使用6个月，其成本小、功耗低，Ethernet网络在巷道内的部分也将由高容量的电池驱动。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例定位节点电路逻辑框图；

图3是本实用新型实施例井下人员定位示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。