專利名稱：一種煤礦井下作業(yè)人員定位儀及定位用基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種人員定位系統(tǒng)，具體涉及一種用于煤礦井下作業(yè)人員定位及生理體征監(jiān)測(cè)的定位儀。
背景技術(shù)：
在煤礦安全生產(chǎn)中，井下作業(yè)人員的定位系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。人員定位系統(tǒng)將井下人員的分布和位置信息實(shí)時(shí)反映在礦井生產(chǎn)調(diào)度中心的顯示屏上，在正常生產(chǎn)期間，可以了解井下作業(yè)人員的工作情況；發(fā)生礦難時(shí)，又可及時(shí)提供井下人員的數(shù)量、位置，便于救助。目前國(guó)內(nèi)外井下人員定位系統(tǒng)基本采用RFID技術(shù)，它通過(guò)安裝在礦井巷道的定位儀和佩戴在作業(yè)工人身上的目標(biāo)射頻識(shí)別卡的通信，完成人員的定位功能。該方法具有如下缺點(diǎn)(I)RFID通訊距離的限制。RFID系統(tǒng)中的標(biāo)簽和讀寫器的通信完全依賴于RFID標(biāo)簽的耦合信號(hào)。在不增加發(fā)射功率的前提下，定位精度無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。如果提高發(fā)射功率，不僅無(wú)法滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而且會(huì)增加設(shè)備的成本。(2)抗干擾能力差。由于井道潮濕和地形復(fù)雜，采用RFID技術(shù)的定位儀會(huì)出現(xiàn)漏讀和死機(jī)故障，增加了維護(hù)成本。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN101996335A公開了一種基于雙頻RFID的本安型人員識(shí)別定位儀，通過(guò)設(shè)置有源RFID模塊和無(wú)源RFID模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的準(zhǔn)確識(shí)別和跟蹤定位。該方案雖然通過(guò)兩套R(shí)FID模塊的設(shè)置減少了識(shí)別錯(cuò)誤情況的發(fā)生，但是沒(méi)有從根本上改變采用RFID方式存在的問(wèn)題，并且導(dǎo)致了識(shí)別儀成本的增加。另一方面，上述定位系統(tǒng)均只能提供人員的定位，不能識(shí)別人員的狀態(tài)，這就對(duì)事故發(fā)生后如何進(jìn)行有針對(duì)性的救援工作帶來(lái)了不便。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種煤礦井下作業(yè)人員定位儀，克服現(xiàn)有技術(shù)中RFID方式存在的缺陷，并同時(shí)能夠提供井下人員的生理體征，以便于監(jiān)測(cè)和救援。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種煤礦井下作業(yè)人員定位儀，包括定位儀殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的電源模塊與無(wú)線通信模塊，所述無(wú)線通信模塊為Zigbee模塊，設(shè)置有體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路，所述體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路的輸出信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接Zigbee模塊。Zigbee是一種低速率、低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。首先，它的傳輸距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于RFID，可以滿足井下定位的精度要求。其次，Zigbee采用的是直序擴(kuò)頻通信技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)。第三，通過(guò)讀取安裝在前端的人體生理體征監(jiān)測(cè)傳感器(體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路)傳來(lái)的數(shù)據(jù)，還能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)井下作業(yè)人員生理體征的功能。進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述A/D轉(zhuǎn)換電路和Zigbee模塊集成在同一芯片上。[0012]與上述定位儀配合，設(shè)有煤礦井下作業(yè)人員定位用基站，由下位機(jī)和上位機(jī)構(gòu)成，所述上位機(jī)為通用型計(jì)算機(jī)，所述下位機(jī)包括電源模塊與無(wú)線通信模塊，所述無(wú)線通信模塊為與上述煤礦井下作業(yè)人員定位儀的無(wú)線通信模塊相互通信的Zigbee模塊,下位機(jī)中設(shè)有RS485電平轉(zhuǎn)換電路，所述Zigbee模塊經(jīng)RS485接口與上位機(jī)連接。上述定位儀安裝在井下作業(yè)人員身體上，基站安裝在作業(yè)面現(xiàn)場(chǎng)。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)I.本實(shí)用新型的無(wú)線通信模塊采用Zigbee模塊，克服了現(xiàn)有技術(shù)中RFID通訊距離受限、抗干擾能力差的缺陷，可以滿足井下定位的要求。2.本實(shí)用新型設(shè)置了體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路，可以獲取人體的生理體征信息，從而便于實(shí)時(shí)監(jiān)控和進(jìn)行救援。3.本實(shí)用新型定位儀安裝方便，定位精度高。在日常生產(chǎn)期間，可以隨時(shí)了解井下作業(yè)人員的工作位置，便于生產(chǎn)監(jiān)督和指導(dǎo)。在發(fā)生礦難時(shí)，也可以快速提供井下作業(yè)人員的準(zhǔn)確數(shù)字和人員當(dāng)前的生理體征值，為救災(zāi)提供及時(shí)信息，能夠最大程度的降低人員傷亡，減少國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失。因此，該設(shè)備的研制對(duì)具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)用前景廣闊。

圖I是實(shí)施例一中定位儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例一中基站的電路結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一一種煤礦井下作業(yè)人員定位儀，包括定位儀殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的電源模塊與無(wú)線通信模塊，所述無(wú)線通信模塊為Zigbee模塊，設(shè)置有體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路，所述體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路的輸出信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接Zigbee模塊。參見(jiàn)圖I所示，本實(shí)施例中，Zigbee模塊采用Jennic的JN5139最小系統(tǒng).該系統(tǒng)包含了一個(gè)微處理器，一個(gè)完全兼容IEEE802. 15. 4的收發(fā)器，以及192k ROM。與上述定位儀配合，設(shè)置煤礦井下作業(yè)人員定位用基站，由下位機(jī)和上位機(jī)構(gòu)成，所述上位機(jī)為通用型計(jì)算機(jī)，所述下位機(jī)包括電源模塊與無(wú)線通信模塊，所述無(wú)線通信模塊為與權(quán)利要求I所述煤礦井下作業(yè)人員定位儀的無(wú)線通信模塊相互通信的Zigbee模塊，下位機(jī)中設(shè)有RS485電平轉(zhuǎn)換電路，所述Zigbee模塊經(jīng)RS485接口與上位機(jī)連接。參見(jiàn)附圖2所不,本實(shí)施例的基站中，作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的下位機(jī)為JN5139最小系統(tǒng)，上位機(jī)采用PC機(jī)，兩者通過(guò)異步串口進(jìn)行通信。
權(quán)利要求1.一種煤礦井下作業(yè)人員定位儀，包括定位儀殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的電源模塊與無(wú)線通信模塊，其特征在于所述無(wú)線通信模塊為Zigbee模塊，設(shè)置有體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路，所述體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路的輸出信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接Zigbee模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦井下作業(yè)人員定位儀，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換電路和Zigbee模塊集成在同一芯片上。
3.一種煤礦井下作業(yè)人員定位用基站，由下位機(jī)和上位機(jī)構(gòu)成，所述上位機(jī)為通用型計(jì)算機(jī)，所述下位機(jī)包括電源模塊與無(wú)線通信模塊，其特征在于所述無(wú)線通信模塊為與權(quán)利要求I所述煤礦井下作業(yè)人員定位儀的無(wú)線通信模塊相互通信的Zigbee模塊，下位機(jī)中設(shè)有RS485電平轉(zhuǎn)換電路，所述Zigbee模塊經(jīng)RS485接口與上位機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種煤礦井下作業(yè)人員定位儀及定位用基站，所述定位儀包括定位儀殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的電源模塊與無(wú)線通信模塊，其特征在于所述無(wú)線通信模塊為Zigbee模塊，設(shè)置有體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路，所述體溫檢測(cè)電路和脈博檢測(cè)電路的輸出信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接Zigbee模塊。與定位儀配合，設(shè)有具有Zigbee模塊和上位機(jī)的基站。本實(shí)用新型安裝方便，定位精度高，可以隨時(shí)了解井下作業(yè)人員的工作位置、準(zhǔn)確數(shù)字和人員當(dāng)前的生理體征值，為救災(zāi)提供及時(shí)信息。
文檔編號(hào)E21F17/18GK202745941SQ201220194929
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者呂崗 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)