[实用新型]一种煤矿井下人员定位系统

说明书

技术领域

      本实用新型涉及矿井井下设备，尤其涉及了一种煤矿井下人员定位系统。

背景技术

      矿井开采作为安全事故频发的重工业，对安全监督管理系统的要求很高。利用无线通信定位系统，对井下人员进行实时定位监督，将在很大程度上加强井下作业的安全保障。当矿井出现煤与瓦斯突出、透水及冒顶等危险事故时，需要准确、快速地掌握井下矿工的精确位置、环境状况和及时与被困人员沟通信息，以利于高效的抢险救灾和人员搜救。现有煤矿井下的安全生产监控系统只能实施对环境状况的监测，对井下流动人员和机车的分布信息管理还缺乏可靠的手段。一旦事故发生，对被困矿工的抢救缺乏可靠的环境和位置信息，抢险救灾和安全救护的效率很低。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术煤矿井下的安全生产监控系统只能实施对环境状况的监测，对井下流动人员和机车的分布信息管理还缺乏可靠的手段的技术问题，提供了一种煤矿井下人员定位系统。

本实用新型为实现上述目的采用以下技术方案：

      一种煤矿井下人员定位系统，包括用户随身携带的移动终端、地面监测单元、通讯单元，其特征在于：

      所述通讯单元：CAN总线、至少2个用于与移动终端进行数据交互的基站、用于将地面监测单元和用于连接基站与CAN总线连接的接口单元；

      所述基站包括：主控单元、均与主控单元连接的通信模块、时钟模块、无线收发模块和电源模块；

      所述移动终端包括：主控模块、与主控模块电源模块连接的和无线收发模块。

      进一步的说，所述基站的主控单元采用芯片Atmega162型号芯片。

      进一步的说，所述基站和移动终端的传输无线收发模块均采用nRF9E5型号射频收发器。

      进一步的说，所述接口单元包括CAN总线与基站的接口和CAN总线与PC端的接口；

      进一步的说，所述CAN总线与基站的接口包括顺序连接的CAN总线驱动器，光电耦合单元、CAN总线协议控制器，所述CAN总线协议控制器与基站的主控单元连接。

      进一步的说，所述CAN总线与PC端的接口包括CAN总线与PC端的接口包括顺序连接的CAN总线驱动器，光电耦合单元、CAN总线协议控制器、单片机AT89S51。

      本实用新型具有以下有益效果：

      本实用新型在井下发生突发事件，可立即通过地面主机实时查出井下各位置的人员状况，这样就能够做出及时的抢救决策，使事故损失降到最低。

附图说明

      图1为本实用整体结构框图；

      图2为本实用基站结构框图；

      图3为移动终端结构方框图；

      图4为本实用新型基站电路原理图；

      图5为本实用新型移动终端电路原理图；

      图6为本实用新型基站与CAN总线接口电路图；

      图7为本实用新型CAN总线与PC端的接口电路图。

具体实施方式

      下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：    

      如图1所示，煤矿井下人员定位系统，包括用户随身携带的移动终端、地面监测单元、通讯单元， 通讯单元包括CAN总线、至少2个用于与移动终端进行数据交互的基站、用于将地面监测单元和用于连接基站与CAN总线连接的接口单元。

      基站如图2所示，包括主控单元、均与主控单元连接的通信模块、时钟模块、无线收发模块和电源模块。

      通信模块：负责基站（BS）与地面监测电源的通信，完成现场总线与主控单元的接口功能；

      时钟模块：负责提供日期与时间数据，方便记录井下的监测数据，当基站向地面传送定位数据时同时传送定位时间信息；

      无线收发模块：采用nRF9E5型号射频收发器，完成基站与移动终端的无线通信，包括无线通信协议和数据的防碰撞算法部分；

      主控单元：采用芯片Atmega162型号芯片，控制无线收发模块、通信模块和时钟模块的协调工作，并进行相应的数据存储和处理；

      电源模块：从井下电力线上获取电源，并经过整流后得到稳定可靠的直流电压，为基站提供不同等级的电压，满足系统的供电需求。