[发明专利]无线井下矿工定位及施工区域环境安全智能监测系统

摘要

本发明公开了一种无线井下矿工定位及施工区域环境安全智能监测系统，包括综合处理服务器、通信基站、智能手表节点、定位与监测节点、风速传感器节点和压力传感器节点；综合处理服务器与通信基站通过线缆连接可互通信；通信基站与智能手表节点、定位与监测节点、风速传感器节点和压力传感器节点通过无线连接，并构成无线网格网通信。本发明不仅能准确定位井下矿工的位置，还能监测矿工生命体征及其施工区域环境的安全信息，并能将监测信息实时传送到地面监控中心与井下矿工手上的智能手表节点，操作使用方便，当监测参数超出安全阈值时，系统能及时自动发出报警信息，在矿难发生后能确定幸存人员的位置，可提高施救效率，降低伤亡损失。

主权项

一种无线井下矿工定位及施工区域环境安全智能监测系统，其特征在于，包括：综合处理服务器、通信基站、智能手表节点、定位与监测节点、风速传感器节点和压力传感器节点；所述综合处理服务器设于地面监控中心内，并与设于井下的所述通信基站通过通信线缆连接并通信；所述通信基站与所述智能手表节点、定位与监测节点、风速传感器节点和压力传感器节点通过无线连接构成无线网格网，并按照无线传感模块网络路由算法通信传输；所述智能手表节点包括：手表节点处理模块、手表节点无线收发模块及手表节点电源模块；所述定位与监测节点包括：定位与监测处理模块、定位与监测存储模块、定位与监测无线收发模块及定位与监测电源模块；所述风速传感器节点包括：风速节点处理模块、风速节点存储模块、风速监测传感模块、风速节点无线收发模块及风速节点电源模块；所述压力传感器节点包括：压力节点处理模块、压力节点存储模块、压力监测传感模块、压力节点无线收发模块及压力节点电源模块；所述定位与监测节点固定设于矿山内，所述定位与监测存储模块内存储有与所述定位与监测节点安装位置一致的定位编码信息；通过所述定位与监测无线收发模块向其周围的所述智能手表节点发送其定位编码信息，智能手表节点以接收到的最强信号的定位编码信息来定位自身位置，并发送回复信号；所述压力传感器节点设于施工区域支撑柱及各受力点上，所述压力节点存储模块内存储有与所述压力传感器节点安装位置一致的压力节点编码信息；通过所述压力节点无线收发模块将所述压力节点编码信息及压力信号传输至所述通信基站和其周围的智能手表节点，当压力超过安全阈值时，地面监控中心与井下矿工手上的智能手表节点均会及时自动报警，实现压力点压力监测及预警；所述风速传感器节点固定设于矿山内，所述风速节点存储模块内存储有与所述风速传感器节点安装位置一致的风速节点编码信息；通过所述风速节点无线收发模块将所述风速节点编码信息及风速信号传输至所述通信基站和其周围的所述智能手表节点，当风速小于安全阈值时，地面监控中心与井下矿工手上的所述智能手表节点均会及时自动报警，实现风速点风速监测及预警；所述智能手表节点由矿工佩戴，所述智能手表节点通过所述手表节点无线收发模块实时接收各个所述定位与监测节点、风速传感器节点和压力传感器节点发送的定位编码信息信号、压力节点编码信息及压力信号和风速节点编码信息及风速信号，通过所述手表节点处理模块处理得到当前位置信息、压力和风速信息，并根据无线传感模块网络路由算法经所述通信基站上传给所述综合处理服务器。