具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站的製作方法
2023-05-30 08:53:36 2
具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，包括電源、微控制器和天線；電源通過電源線路與微控制器電連接；還包括程序燒錄單元、甲烷監測裝置和射頻設備；電源通過電源線路與程序燒錄單元電連接，程序燒錄單元通過控制線路與微控制器電連接，甲烷監測裝置一端與電源電連接，另一端與微控制器電連接，射頻設備一端與電源電連接，另一端與微控制器電連接；射頻設備通過電線與天線電連接；射頻設備通過Zigbee網絡接收射頻卡發送的信號。本實用新型一方面能夠實時監測井下甲烷的含量是否超標，從而降低瓦斯爆炸的機率，另一方面能夠對井下人員進行精確定位，降低人員受傷率及死亡率，提高井下工作的安全性和可靠性。
【專利說明】具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種礦山井下無線人員定位分站，具體是一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，屬於礦井安全設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]礦井瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體，有時單指甲烷。瓦斯爆炸是煤礦五大災害之首。瓦斯事故是煤礦安全的「第一殺手」。據統計，瓦斯事故佔煤礦事故的40.69%，死亡人數約佔煤礦事故總死亡人數的36%。瓦斯爆炸死亡人數較多，主要有以下兩個原因造成:1.不能夠及時監測甲烷在空氣重的含量；2.不能夠對井下人員精確定位，從而導致救援工作緩慢，死亡率上升。因此，如果有效地降低瓦斯爆炸事故發生的機率及人員精確定位成為目前亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，該分站一方面能夠實時監測井下甲烷的含量是否超標，從而降低瓦斯爆炸的機率，另一方面能夠對井下人員進行精確定位，降低人員受傷率及死亡率，提高井下工作的安全性和可靠性。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，包括電源、微控制器和天線；電源通過電源線路與微控制器電連接；還包括程序燒錄單元、甲烷監測裝置和射頻設備；電源通過電源線路與程序燒錄單元電連接，程序燒錄單元通過控制線路與微控制器電連接，甲烷監測裝置一端與電源電連接，甲烷監測裝置另一端與微控制器電連接，射頻設備一端與電源電連接，射頻設備另一端與微控制器電連接；所述射頻設備通過電線與天線電連接；所述射頻設備通過Zigbee網絡接收射頻卡發送的信號。
[0005]進一步地，還包括充電管理器，所述充電管理器與電源電連接。
[0006]作為優選，電源為不間斷UPS電源。
[0007]作為優選，甲烷監測裝置為甲烷傳感器。
[0008]與現有技術相比，本實用新型設有甲烷監測裝置，可實時監測井下的甲烷含量，一旦甲烷含量超標，監控人員可及時做出處理措施，減少損失。另外，本實用新型的射頻設備與工作人員攜帶的射頻卡是通過Zigbee網絡傳送數據的，定位迅速且精確，一旦井下甲烷含量超標，監控人員可及時監測到工作人員在井下的位置，及時通知工作人員撤離甲烷含量較高的地方，以保證井下人員工作的安全性和可靠性。本實用新型結構簡單，易於製造，且可靠性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型原理框圖。
【具體實施方式】
[0010]下面將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0011]如圖1所示，本實用新型一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，主要由電源、微控制器和天線組成；所述電源通過電源線路與微控制器電連接；還設有程序燒錄單元、甲烷監測裝置和射頻設備；電源通過電源線路與程序燒錄單元電連接，程序燒錄單元通過控制線路與微控制器電連接，甲烷監測裝置一端與電源電連接，甲烷監測裝置另一端與微控制器電連接，射頻設備一端與電源電連接，射頻設備另一端與微控制器電連接；所述射頻設備通過電線與天線電連接；所述射頻設備通過Zigbee網絡接收射頻卡發送的信號。
[0012]所述微控制器，由微控制晶片組成，負責相關協議實現、基帶處理以及系統控制功能；所述微控制器，由為控制晶片及相互連接的編碼晶片組成，負責相關協議實現、基帶處理、A/D轉換以及系統控制功能。
[0013]所述射頻設備工作模式為半雙工模式或全雙工模式，工作模式可根據需要靈活調整，所述射頻設備在全雙工模式下工作時，接收通路與發送通路完全獨立。
[0014]所述射頻設備，實現了射頻傳輸，通過Zigbee網絡接收射頻卡發送的無線信號，可根據射頻信號的傳輸，實現精確定位。
[0015]作為本實用新型對上述技術方案的改進，本裝置還包括充電管理器，負責檢測不間斷UPS電源電壓的狀態以及管理UPS電源充電的功能，所述充電管理器與電源電連接。
[0016]作為本實用新型的優選方案，所述電源為不間斷UPS電源，負責給其他功能模塊提供穩定的電壓以及外部斷電後的電源切換，保證了設備的運行的可靠性。
[0017]作為本實用新型的優選方案，所述甲烷監測裝置為甲烷傳感器。將甲烷濃度轉換為熱電動勢，實現了對甲烷濃度的實時監測。
[0018]工作時，射頻設備通過Zigbee網絡接收井下工作人員身上攜帶的射頻卡發送的無線信號，模數轉換後傳輸給微控制器，微控制器將信號處理後，返回給射頻設備，由射頻設備將射頻信號發送到父節點，從而實現了人員精確定位。所述甲烷監測裝置將甲烷濃度轉化為電信號，產生的電信號發送至微控制器，經過電信號A/D轉換處理，將電信號轉換為數位訊號，從而實現了對甲烷濃度的監測。
[0019]所述程序燒錄電路將請求發送給微控制器，對微控制器程序進行更新，用戶可根據實際情況，通過程序燒錄電路翻遍微控制器的控制程序，從而更好的提高分站的可靠性。
【權利要求】
1.一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，包括電源、微控制器和天線；電源通過電源線路與微控制器電連接；其特徵在於，還包括程序燒錄單元、甲烷監測裝置和射頻設備；電源通過電源線路與程序燒錄單元電連接，程序燒錄單元通過控制線路與微控制器電連接，甲烷監測裝置一端與電源電連接，甲烷監測裝置另一端與微控制器電連接，射頻設備一端與電源電連接，射頻設備另一端與微控制器電連接；所述射頻設備通過電線與天線電連接；所述射頻設備通過Zigbee網絡接收射頻卡發送的信號。
2.根據權利要求1所述的一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，其特徵在於，還包括充電管理器，所述充電管理器與電源電連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，其特徵在於，所述電源為不間斷UPS電源。
4.根據權利要求1所述的一種具有甲烷監測功能的礦山井下無線人員定位分站，其特徵在於，所述甲烷監測裝置為甲烷傳感器。
【文檔編號】G01N33/22GK203962040SQ201420253077
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】李亮, 趙政寧, 黃琨, 李新慧 申請人:江蘇中礦創慧信息科技股份有限公司