一種基於無線傳感器的井下人員定位系統的製作方法
2023-09-19 20:21:35
一種基於無線傳感器的井下人員定位系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於無線傳感器的井下人員定位系統，主要由監控中心、CAN總線、基站、監測點構成，監控中心與CAN總線相連接，基站通過CAN總線接口與CAN總線相連接，監測點設置有多個與監測點無線連接的無線紅外傳感器，監測點設置有控制器和無線接收器，在控制器上連接有地感接收器，地感接收器上連接有地感線圈，控制器通過RS485總線與基站相連接，控制器與無線接收器相連接。本實用新型在井下布置多個無線紅外傳感器，對通行人員進行紅外探測，採用地感線圈，能有效獲取一定範圍內人員信息，有利於對人員位置進行探測，發生緊急狀況時，幫助工作人員施救；採用射頻技術記錄人員信息，實時掌握人員情況，便於記錄。
【專利說明】一種基於無線傳感器的井下人員定位系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線傳感器網絡定位系統，具體來說，是指一種基於無線傳感器的井下人員定位系統。
【背景技術】
[0002]近年來國家一直對煤礦的安全生產十分重視，同時為了加強監管力度，要求各級安全監管部門要實現不間斷監測各礦井的安全狀況，但是還是不斷有事故發生。在事故發生後沒有可靠的手段能及時統計井下人員的數量和所在位置，浪費的大量的救援時間和救援資源。隨著科技進步，科學管理水平的提高，煤礦生產單位積極響應各級部門的政策，同時積極提高安全管理水平和不斷更新技術手段。井下人員定位系統解決了困擾煤礦企業及各級管理部門多年的緊迫需求，同時為減員增效提供解決手段。傳統的井下人員定位設備主要採用射頻技術對井下工作人員身份信息進行確定，但是在發生瓦斯洩露等事故時，井下工作人員可能無法正常到達射頻卡所能夠工作的區域，不但會影響人員信息確認，而且有可能造成搜救人員難以查找井下工作人員的位置，導致事故發生時救援效率低下等問題。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種基於無線傳感器的井下人員定位系統，該系統能夠克服上述缺陷，對井下人員進行有效探測的同時，實現人員具體定位，在出現意外狀況時，可以幫助搜救人員進行有效的人員搜救。
[0004]本實用新型通過以下技術方案實現:
[0005]一種基於無線傳感器的井下人員定位系統，主要由監控中心、CAN總線、基站、監測點構成，所述監控中心與CAN總線相連接，所述基站通過CAN總線接口與CAN總線相連接，所述監測點周圍設置有多個與監測點無線連接的無線紅外傳感器，所述監測點設置有控制器和無線接收器，在所述控制器上連接有地感接收器，所述地感接收器上連接有地感線圈，所述控制器通過RS485總線與基站相連接，所述控制器與無線接收器相連接。
[0006]進一步地，為更好地實現本實用新型，所述控制器選用CC2430。
[0007]進一步地，為更好地實現本實用新型，還包括2.4G有源標籤，所述2.4G有源標籤與控制器無線連接。
[0008]進一步地，為更好地實現本實用新型，在所述控制器上連接有聲音探測器。
[0009]本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0010](I)本實用新型通過在井下布置多個無線紅外傳感器，可以對井下通行人員進行紅外探測，在發生緊急狀況時，可以幫助工作人員進行施救；
[0011](2)本實用新型通過採用射頻技術記錄井下工作人員信息，可以實時掌握井下工作人員身份情況，便於工作記錄；
[0012](3)本實用新型通過採用地感線圈，可以有效獲取一定範圍內人員信息，更有利於對井下人員的位置進行探測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0014]圖2為實施例1示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本實用新型進行進一步詳細介紹，但本實用新型的實施方式不限於此。
[0016]實施例1:
[0017]如圖1所示，一種基於無線傳感器的井下人員定位系統，主要由監控中心、CAN總線、基站、監測點構成，所述監控中心與CAN總線相連接，所述基站通過CAN總線接口與CAN總線相連接，所述監測點周圍設置有多個與監測點無線連接的無線紅外傳感器，所述監測點設置有控制器和無線接收器，所述控制器通過RS485總線與基站相連接，所述控制器與無線接收器相連接。採用無線紅外傳感器能夠檢測到井下工作人員信息，無線紅外傳感器將信息發送到監測點無線接收器，監測點設置於井下工作業面，無線接收器將信號發送到控制器，控制器將信息發送到基站，基站採集的信息通過CAN總線發送到監控中心。在所述控制器上連接有地感接收器，所述地感接收器上連接有地感線圈。將地感線圈埋放在隧道內路面上，當井下工作人員走進地感線圈感應區域，地感線圈感應到有人來，將信息通過地感接收器發送到控制器，控制器將信號發送到基站，基站通過CAN總線將人員信息發送到監控中心，幫助監控中心實時獲取井下各通道內人員流動情況，更有助於實現井下人員的定位，在出現緊急情況時，也有助於工作人員及時發現井下工作人員，便於及時施救。
[0018]如圖2所示，所述控制器選用CC2430。該晶片及內置模塊為現有結構。該晶片單個晶片上整合了 ZigBee射頻(RF)前端、內存和微控制器。它使用I個8位MCU(8051 )，具有128 KB可編程快閃記憶體和8 KB的RAM，還包含模擬數字轉換器、幾個定時器、AES128協同處理器、看門狗定時器、32kHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉電檢測電路，以及21個可編程I/O引腳。CC2430晶片採用0.18 μπι CMOS工藝生產；在接收和發射模式下，電流損耗分別低於27 mA或25 mA。CC2430的休眠模式和轉換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應用。通過在每個監測點周圍設置多個無線紅外傳感器，可以對一定範圍內的工作人員的信息進行採集，在每個基站下設置多個監測點，形成一個監測網絡，在出現緊急情況時，可以及時獲取整個網絡內工作業面人員信息，及時施救。
[0019]實施例2:
[0020]本實施例在實施例1的基礎上，為更好地實現本實用新型，及時對井下工作人員身份信息進行採集，故設置2.4G有源標籤，所述2.4G有源標籤與控制器無線連接。井下工作人員在經過監測點時，通過無線感應設置有井下工作人員信息的2.4G有源標籤，及時記錄工作人員的位置和身份信息。本實施例其他部分與實施例1相同，不再贅述。
[0021]實施例3:
[0022]本實施例在實施例1的基礎上，為更好地實現本實用新型，便於檢測井下工作面人員流動情況，在所述控制器上連接有聲音探測器。在發生意外情況井下人員無法正常到達射頻卡工作區域時，通過發出聲音的方式，也可以幫助救援人員發現井下人員大概位置，有助救援。本實施例其他部分與實施例1相同，不再贅述。
[0023]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於無線傳感器的井下人員定位系統，其特徵在於:主要由監控中心、CAN總線、基站、監測點構成，所述監控中心與CAN總線相連接，所述基站通過CAN總線接口與CAN總線相連接，所述監測點周圍設置有多個與監測點無線連接的無線紅外傳感器，所述監測點設置有控制器和無線接收器，在所述控制器上連接有地感接收器，所述地感接收器上連接有地感線圈，所述控制器通過RS485總線與基站相連接，所述控制器與無線接收器相連接。
2.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器的井下人員定位系統，其特徵在於:所述控制器選用CC2430。
3.根據權利要求2所述的一種基於無線傳感器的井下人員定位系統，其特徵在於:還包括2.4G有源標籤，所述2.4G有源標籤與控制器無線連接。
4.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器的井下人員定位系統，其特徵在於:在所述控制器上連接有聲音探測器。
【文檔編號】H04L29/08GK203669929SQ201320850258
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】楊進, 李芸潔, 梁剛, 劉唐 申請人:樂山師範學院