礦山井下人員定位系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦山井下人員定位系統(tǒng)及方法。其中，礦山井下人員定位方法包括如下步驟：接收由所述礦山井下人員通過攜帶的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)送的位置信息；將所述位置信息轉(zhuǎn)化為電力載波通信信號(hào)，并傳遞礦山井下的動(dòng)力電纜中；接收來自所述動(dòng)力電纜的電力載波通信信號(hào)，并根據(jù)所述電力載波通信信號(hào)確定所述礦山井下人員的位置。本發(fā)明降低了礦山井下人員進(jìn)行定位所需的成本，提高了現(xiàn)有設(shè)備的通用性。
【專利說明】礦山井下人員定位系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井下作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種礦山井下人員定位系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著礦山系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高，礦山井下人員的安全有了一定的保證?，F(xiàn)在已可基本實(shí)現(xiàn)井下人員的準(zhǔn)確定位，危險(xiǎn)報(bào)警等功能。
[0003]在現(xiàn)有井下人員定位技術(shù)中，有的采用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式進(jìn)行人員定位數(shù)據(jù)的傳輸；有的則采用有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人員定位數(shù)據(jù)傳輸。無論采用哪種方式都需要人員定位信號(hào)數(shù)據(jù)的接收及傳輸裝置，這就產(chǎn)生了一套獨(dú)立的信號(hào)傳輸系統(tǒng)。在這套獨(dú)立的系統(tǒng)中需要重新單獨(dú)鋪設(shè)一條傳輸通道，即通信電纜，為信號(hào)采集發(fā)送裝置提供電源的動(dòng)力電纜等。這樣的一種配套無疑增加了系統(tǒng)成本，降低了設(shè)備的通用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種礦山井下人員定位系統(tǒng)及方法，以降低礦山井下人員進(jìn)行定位所需的成本。
[0005]第一方面，本發(fā)明提供了一種礦山井下人員定位系統(tǒng)，包括:信號(hào)發(fā)射裝置、信號(hào)采集及發(fā)送裝置及井上定位信號(hào)確定裝置。信號(hào)發(fā)射裝置位于井下，由礦山井下人員攜帶，用于發(fā)送所述礦山井下人員的位置信息；信號(hào)采集及發(fā)送裝置位于井下，用于接收所述位置信息，并將所述位置信息轉(zhuǎn)化為電力載波通信信號(hào)，并通過互感方式將所述電力載波通信信號(hào)傳遞至礦山井下的動(dòng)力電纜中；井上定位信號(hào)確定裝置用于接收所述電力載波通信信號(hào)，并根據(jù)所述電力載波通信信號(hào)確定所述礦山井下人員的位置。
[0006]進(jìn)一步地，上述礦山井下人員定位系統(tǒng)中，所述信號(hào)采集及發(fā)送裝置跨接于所述動(dòng)力電纜。
[0007]進(jìn)一步地，上述礦山井下人員定位系統(tǒng)中，所述信號(hào)采集及發(fā)送裝置包括互感組件，所述互感組件裝夾于所述動(dòng)力電纜，用于將所述電力載波通信信號(hào)傳遞礦山井下的動(dòng)力電纜中。
[0008]進(jìn)一步地，上述礦山井下人員定位系統(tǒng)中，所述井上定位信號(hào)確定裝置包括:數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元和數(shù)據(jù)采集單元。其中，數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元用于將接收到的所述電力載波通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為井下人員位置信息。數(shù)據(jù)采集單元用于依據(jù)所述數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元獲取的所述井下人員位置信息，確定礦山井下人員的位置。
[0009]進(jìn)一步地，上述礦山井下人員定位系統(tǒng)還包括信息顯示裝置，用于與所述井上定位信號(hào)確定裝置相連接，用于顯示所述礦山井下人員的確定位置。
[0010]本發(fā)明礦山井下人員定位系統(tǒng)利用井下已有的動(dòng)力電攬為載體，基于電力載波通訊方式進(jìn)行井下人員定位數(shù)據(jù)的傳輸，無需另外鋪設(shè)通訊電纜，降低了系統(tǒng)的成本。增強(qiáng)了現(xiàn)有設(shè)備的通用性。
[0011 ] 并且，進(jìn)一步優(yōu)選地，井下采集及發(fā)送裝置跨接于動(dòng)力電纜，采用互感方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，無需破壞電纜進(jìn)行接線。
[0012]此外，進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明礦山井下人員定位系統(tǒng)通過互感方式，實(shí)現(xiàn)自供電，無需另外鋪設(shè)動(dòng)力電網(wǎng)進(jìn)行供電。
[0013]第二方面，本發(fā)明還公開了一種礦山井下人員定位方法包括如下步驟:步驟SI，接收由所述礦山井下人員通過攜帶的發(fā)射裝置發(fā)送的位置信息；步驟S2，將所述位置信息轉(zhuǎn)化為電力載波通信信號(hào)，并傳遞礦山井下的動(dòng)力電纜中；步驟S3，接收來自所述動(dòng)力電纜的電力載波通信信號(hào)，并根據(jù)所述電力載波通信信號(hào)確定所述礦山井下人員的位置。
[0014]進(jìn)一步地，上述礦山井下人員定位方法的所述步驟S2中，所述電力載波通信信號(hào)通過互感方式傳遞礦山井下的動(dòng)力電纜中。
[0015]進(jìn)一步地，上述礦山井下人員定位方法的所述步驟S2由井下采集及發(fā)送裝置完成，所述井下采集及發(fā)送裝置跨接于所述動(dòng)力電纜。
[0016]進(jìn)一步地,上述礦山井下人員定位方法中，所述步驟S3進(jìn)一步包括如下步驟:步驟S31，將接收到的所述電力載波通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為井下人員位置信息；步驟S32，依據(jù)獲取的井下人員位置信息，確定礦山井下人員的位置。
[0017]進(jìn)一步地，上述礦山井下人員定位方法中，所述步驟S3后還設(shè)置如下步驟:步驟S4，顯示所述礦山井下人員的確定位置。
[0018]本發(fā)明礦山井下人員定位方法利用井下已有的動(dòng)力電攬為載體，基于電力載波通訊方式進(jìn)行井下人員定位數(shù)據(jù)的傳輸，無需另外鋪設(shè)通訊電纜，降低了系統(tǒng)的成本。增強(qiáng)了現(xiàn)有設(shè)備的通用性。
[0019]并且，進(jìn)一步優(yōu)選地，井下采集及發(fā)送裝置跨接于動(dòng)力電纜，采用互感方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，無需破壞電纜進(jìn)行接線。
[0020]此外，進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明礦山井下人員定位系統(tǒng)通過互感方式，實(shí)現(xiàn)自供電，無需另外鋪設(shè)動(dòng)力電網(wǎng)進(jìn)行供電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1為本發(fā)明礦山井下人員定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0023]圖2為發(fā)明礦山井下人員定位方法實(shí)施例的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0025]下面結(jié)合圖1，對(duì)本發(fā)明礦山井下人員定位系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0026]本實(shí)施例礦山井下人員定位系統(tǒng)包括:信號(hào)發(fā)射裝置、信號(hào)采集及發(fā)送裝置及井上定位信號(hào)確定裝置。其中，信號(hào)發(fā)射裝置位于井下，由礦山井下人員攜帶，用于發(fā)送礦山井下人員的位置信息；信號(hào)采集及發(fā)送裝置位于井下，用于接收位置信息，并將位置信息轉(zhuǎn)化為電力載波通信信號(hào)，并通過互感方式將電力載波通信信號(hào)傳遞至礦山井下的動(dòng)力電纜；井上定位信號(hào)確定裝置用于接收電力載波通信信號(hào)，并根據(jù)電力載波通信信號(hào)確定礦山井下人員的位置。
[0027]井下位置信號(hào)采集及發(fā)送裝置跨接于動(dòng)力電纜，通過互感方式將電力載波通信信號(hào)傳遞至礦山井下的動(dòng)力電纜?；ジ惺峭ㄟ^動(dòng)力電纜裝夾的互感裝置實(shí)現(xiàn)的。
[0028]在本優(yōu)選實(shí)施例中，井上定位信號(hào)確定裝置包括:數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元和數(shù)據(jù)采集單元。其中，
[0029]數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元用于將接收到的所述電力載波通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為井下人員位置信息；數(shù)據(jù)采集單元用于依據(jù)所述數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元獲取的所述井下人員位置信息，確定礦山井下人員的位置。
[0030]為了更好的記錄及顯示井下人員的位置信息，本實(shí)施例礦山井下人員定位系統(tǒng)還包括信息顯示裝置，用于與井上定位信號(hào)確定裝置相連接，顯示礦山井下人員的確定位置。
[0031]本實(shí)施例礦山井下人員定位系統(tǒng)的工作原理是:
[0032]首先井下人員隨身攜帶信號(hào)發(fā)射裝置，在井下現(xiàn)有的動(dòng)力電纜上(無需另外增設(shè)電纜)裝夾有井下位置信號(hào)采集及發(fā)送裝置，井上定位信號(hào)確定裝置設(shè)置有數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元和數(shù)據(jù)采集單元。當(dāng)井下人員攜帶的信號(hào)發(fā)射裝置向信號(hào)采集及發(fā)送裝置發(fā)出信號(hào)時(shí)，信號(hào)采集及發(fā)送裝置接收此數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，將位置信息轉(zhuǎn)化成電力載波通訊信號(hào)，再通過互感方式將信號(hào)傳遞動(dòng)力電攬。電力載波通訊信號(hào)在電網(wǎng)中通過載波通信方式傳輸至井上定位信號(hào)確定裝置中的數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元，經(jīng)過數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換處理，由數(shù)據(jù)采集單元采集獲取位置數(shù)據(jù)。最后，由信息顯示裝置將數(shù)據(jù)顯示。
[0033]可以看出，采用本實(shí)施例后無需另外增設(shè)通訊電纜，而且數(shù)據(jù)信號(hào)采集及發(fā)送裝置的供電是通過其內(nèi)部的電源(互感方式供電)進(jìn)行供電，無需另外鋪設(shè)供電電纜，降低了系統(tǒng)的成本。整合數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊裝置為一體，增強(qiáng)了現(xiàn)有設(shè)備的通用性。
[0034]第二方面，本發(fā)明還提供了一種礦山井下人員定位方法的實(shí)施例。
[0035]參照?qǐng)D2，示出了本優(yōu)選實(shí)施例礦山井下人員定位方法實(shí)施例的步驟流程圖，包括如下步驟:
[0036]步驟SI，接收由礦山井下人員通過攜帶的發(fā)射裝置發(fā)送的位置信息；步驟S2，將位置信息轉(zhuǎn)化為電力載波通信信號(hào)，并傳遞至礦山井下的動(dòng)力電纜；步驟S3，接收來自動(dòng)力電纜的電力載波通信信號(hào)，并根據(jù)電力載波通信信號(hào)確定礦山井下人員的位置；步驟S4，顯示所述礦山井下人員的確定位置。
[0037]并且，步驟S2中，電力載波通信信號(hào)通過互感方式傳遞至礦山井下的動(dòng)力電纜。該步驟S2可以由井下采集及發(fā)送裝置完成，井下采集及發(fā)送裝置跨接于所述動(dòng)力電纜。
[0038]步驟S3進(jìn)一步包括如下步驟:步驟S31，將接收到的所述電力載波通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為井下人員位置信息；步驟S32，依據(jù)獲取的井下人員位置信息，確定礦山井下人員的位置。
[0039]本實(shí)施例礦山井下人員定位方法可以采用上述的礦山井下人員定位裝置進(jìn)行工
作。工作原理是:
[0040]首先井下人員隨身攜帶有信號(hào)發(fā)射裝置，在井下現(xiàn)有的動(dòng)力電纜上(無需另外增設(shè)電纜)裝夾有井下位置信號(hào)采集及發(fā)送裝置，井上定位信號(hào)確定裝置設(shè)置有數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元和數(shù)據(jù)采集單元。當(dāng)井下人員攜帶的信號(hào)發(fā)射裝置向信號(hào)采集及發(fā)送裝置發(fā)出信號(hào)時(shí)，信號(hào)采集及發(fā)送裝置接收此數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，將位置信息轉(zhuǎn)化成電力載波通訊信號(hào)，再通過互感方式將信號(hào)傳遞動(dòng)力電纜。電力載波通訊信號(hào)在電網(wǎng)中通過載波通信方式傳輸至井上定位信號(hào)確定裝置中的數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元，經(jīng)過數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換處理，由數(shù)據(jù)采集單元采集獲取位置數(shù)據(jù)。最后，將數(shù)據(jù)顯示。
[0041]可以看出，采用本實(shí)施例后無需另外增設(shè)通訊電纜，而且數(shù)據(jù)信號(hào)采集及發(fā)送裝置的供電是通過其內(nèi)部的電源(互感方式)進(jìn)行供電，無需另外鋪設(shè)供電電纜，降低了系統(tǒng)的成本。整合數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊裝置為一體，增強(qiáng)了現(xiàn)有設(shè)備的通用性。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦山井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于， 信號(hào)發(fā)射裝置，位于井下，由礦山井下人員攜帶，用于發(fā)送所述礦山井下人員的位置信息； 信號(hào)采集及發(fā)送裝置，位于井下，用于接收所述位置信息，并將所述位置信息轉(zhuǎn)化為電力載波通信信號(hào)，并通過互感方式將所述電力載波通信信號(hào)傳遞至礦山井下的動(dòng)力電纜中； 井上定位信號(hào)確定裝置，用于接收所述電力載波通信信號(hào)，并根據(jù)所述電力載波通信信號(hào)確定所述礦山井下人員的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號(hào)采集及發(fā)送裝置跨接于所述動(dòng)力電纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦山井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號(hào)采集及發(fā)送裝置包括互感組件，所述互感組件裝夾于所述動(dòng)力電纜，用于將所述電力載波通信信號(hào)傳遞礦山井下的動(dòng)力電纜中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的礦山井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，所述井上定位信號(hào)確定裝置包括: 數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元，用于將接收到的所述電力載波通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為井下人員位置信息； 數(shù)據(jù)采集單元，用于依據(jù)所述數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換單元獲取的所述井下人員位置信息，確定礦山井下人員的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦山井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 信息顯示裝置，用于與所述井上定位信號(hào)確定裝置相連接，用于顯示所述礦山井下人員的確定位置。
6.一種礦山井下人員定位方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟SI，接收由所述礦山井下人員通過攜帶的發(fā)射裝置發(fā)送的位置信息； 步驟S2，將所述位置信息轉(zhuǎn)化為電力載波通信信號(hào)，并傳遞礦山井下的動(dòng)力電纜中；步驟S3，接收來自所述動(dòng)力電纜的電力載波通信信號(hào)，并根據(jù)所述電力載波通信信號(hào)確定所述礦山井下人員的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦山井下人員定位方法，其特征在于， 所述步驟S2中，所述電力載波通信信號(hào)通過互感方式傳遞礦山井下的動(dòng)力電纜中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦山井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于， 所述步驟S2由井下采集及發(fā)送裝置完成，所述井下采集及發(fā)送裝置跨接于所述動(dòng)力電纜。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的礦山井下人員定位方法，其特征在于，所述步驟S3進(jìn)一步包括如下步驟: 步驟S31，將接收到的所述電力載波通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為井下人員位置信息；步驟S32，依據(jù)獲取的井下人員位置信息，確定礦山井下人員的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要9所述的礦山井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S3后還設(shè)置如下步驟: 步驟S4，顯示所述礦山井下人員的確定位置。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK103696808SQ201310714796
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】吳佳梁, 劉召安, 姚立權(quán), 劉永剛 申請(qǐng)人:三一重型裝備有限公司