專利名稱：可實行井下定位監(jiān)控的礦井安全監(jiān)控管理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子自動化監(jiān)控設備技術領域，涉及一種用于監(jiān)控地下礦井安全作業(yè)的監(jiān)控管理裝置。
背景技術：
地下礦井作業(yè)由于井下環(huán)境較差，一般的管理手段很難達到預期的目的。目前在各種地下礦井作業(yè)中，由于管理手段的相對滯后以及對井下危險源缺少高效可靠的安全監(jiān)控設施特別是自動化監(jiān)控設施，以至事故頻發(fā)，嚴重威脅著井下礦工的生命安全，影響了正常的生產作業(yè)進程，給生產企業(yè)和社會各相關部門帶來了巨大的壓力和損失，為此，本領域迫切需要盡快建立起一種具有自動化模式的高效可靠的安全監(jiān)控管理系統。
實用新型內容本實用新型的目的在于對本領域存在的問題加以解決，進而提供一種結構合理、安全可靠、自動化程度高、可實時了解井下安全生產作業(yè)情況并切實保障地下礦井人員人身安全的可實行井下定位監(jiān)控的礦井安全監(jiān)控管理裝置。
用于實現上述發(fā)明目的的技術解決方案是這樣的所提供的可實行井下定位監(jiān)控的礦井安全監(jiān)控管理裝置由一個設立在地面安全監(jiān)測主控室或管理中心內的通過計算機(PC機)控制運行的系統主機、多部設立在井下安全監(jiān)測控制基站(點)中的井下分機、以及分別與每部井下分機配合使用的多只由井下工作礦工或其他相關人員隨身攜配的便攜式移動分機組成，計算機通過串口與系統主機的輸入/輸出端聯接，系統主機的輸出/輸入端通過有線或無線傳輸線路分別與各井下分機的輸入/輸出端聯接，各井下分機的輸出/輸入端通過無線傳輸線路分別和與之配合使用的各便攜式移動分機的輸入/輸出端聯接。本實用新型計算機內配有相應的實時安全監(jiān)控管理軟件，系統主機通過串口與計算機相連，并通過有線或無線方式與各井下分機聯接，工作中由系統主機向各井下分機傳送控制指令和信息，同時由各井下分機即時向系統主機上報井下監(jiān)控信息及人員流動和具體位置范圍信息。當井下分機監(jiān)測到危險告警信息時，及時上報系統主機并群發(fā)送至井下所有分機，打開應急燈并通過各井下基站的廣播或通過井下分機迅速轉發(fā)危險告警信息至各便攜式移動分機，通知井下人員很快撤離，確保井下人員的安全。平日在正常工作時，井下分機能提供井下作業(yè)人員詳細的流動和位置分布情況，協助礦井管理人員進行日常的生產管理；當事故發(fā)生后，井下分機可為救援工作提供第一手信息，尤其是井下人員的分布位置信息，幫助有關人員及時了解井下的狀況。
與現有技術相比，本實用新型具有結構新穎、系統穩(wěn)定、使用方便、自動化程度高、監(jiān)測管理效果好、抗惡劣環(huán)境、升級簡易等優(yōu)點，其產品適宜于在各類底下礦井內推廣使用。


圖1為本實用新型所述礦井安全監(jiān)控管理裝置的工作原理框圖。
圖2為本實用新型的系統主機方框圖。
圖3為本實用新型的井下分機方框圖。
圖4為本實用新型的便攜式移動分機方框圖。
圖5為系統主機的電路原理圖。
圖6為井下分機的電路原理圖。
圖7為便攜式移動分機的電路原理圖。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型所述的可實行井下定位監(jiān)控的礦井安全監(jiān)控管理裝置由計算機系統、系統主機2、井下分機3以及便攜式移動分機4四部分組成，計算機系統由大屏幕計算機1和安全監(jiān)控軟件構成。系統主機2的原理形成結構如圖2所示，它包括CPU控制電路21、計算機通信接口(PC接口)5、告警指示接口6a、人機交互接口7和有線信道傳輸接口8a。系統主機2通過串行接口按固定通信協議和計算機相連，可根據不同井下分機接收到便攜式移動分機無線發(fā)射信號的先后順序來確定便攜式移動分機在井下的行動方向，還能根據某個井下分機接收到便攜式移動分機的無線發(fā)射信號來確定便攜式移動分機在井下的位置范圍，并將井下分機3的上報信息送往計算機1，同時可接受計算機的控制命令并通過傳輸接口8a按地址轉發(fā)各井下分機3；系統主機2也可獨立于PC機進行工作，對井下分機3送來的各種告警指示及時響應，并通過人機交互接口7進行各種設置操作，控制井下分機3的工作狀態(tài)。井下分機3的原理形成結構如圖3所示，它包括CPU控制電路31、無線通信接口9a、監(jiān)測輸入接口10、有線信道傳輸接口8b和告警指示接口6b。井下分機通過有線(或無線)信道傳輸接口8b和系統主機2相連，接收系統主機的各種控制命令并實時執(zhí)行控制命令，同時將監(jiān)測輸入接口10的各種監(jiān)測信息送往系統主機；井下分機3還通過無線信道對進入井下的便攜式移動分機4進行循環(huán)掃描，并及時將收到的應答信號回傳給系統主機2，以確定人員的流動和位置情況，同時將系統主機2送來的緊急告警指令群發(fā)給各便攜式移動分機4，此外井下分機還具有廣播、CCD攝像、井下溫濕度檢測、井下有毒有害氣體檢測以及記錄工作人員上、下班出工考勤和入出井時間等功能。另井下分機通信接口9a還具有橋接功能，可無限延伸轉接段的通信距離。便攜式移動分機4的原理形成結構如圖4所示，它包括CPU控制電路41、無線通信接口9b、告警指示接口6c和按鍵11。便攜式移動分機4接收井下分機3發(fā)來的查詢信息并及時按相應的地址碼應答，及時了解人員的流動情況，當便攜式移動分機4攜帶者按下危險告警按鍵時，能發(fā)出相應的告警信號，并通過井下分機3上傳到系統主機2及計算機，以便地面管理人員能及時發(fā)現并處理各種緊急情況。
在圖5所示的本實用新型系統主機的實際電路結構中，CPU控制電路21由集成電路芯片U1～U9組成，其中U1為CPU控制芯片，型號為AT89C52，主要完成PC機通信信號收發(fā)控制、告警信號輸入輸出信號控制、有線信號的傳輸控制等功能；U2為總線驅動芯片，型號為MC74252，主要完成單片機系統數據/地址復用總線驅動；U3為高位地址鎖存，U4為低位地址鎖存，芯片型號均為74373，主要完成系統外圍電路的地址鎖存；U5為存儲器，芯片型號為62C256，主要完成信息的暫存和通信數據緩存；U6為串行非易失性存儲器，芯片型號為24C04，用于系統重要信息的存儲，如本機號等；U7為看門狗，芯片型號為MAX813L，主要完成復位及CPU監(jiān)控；U8、U9用于監(jiān)測信號及告警信號的輸入輸出控制，芯片型號均為74373。
在圖6所示的本實用新型井下分機的實際電路結構中，CPU控制電路31由集成電路芯片U10～U18組成，其中U10為CPU控制芯片，型號為AT89C52，主要完成系統井下分機無線信號收發(fā)控制、告警信號輸入輸出信號控制、有線信號的傳輸控制等功能；U11為總線驅動芯片，型號為MC74252，主要完成單片機系統數據/地址復用總線驅動；U12為高位地址鎖存，U13為低位地址鎖存，芯片型號均為74373，主要完成系統外圍電路的地址鎖存；U14為存儲器，芯片型號為62C256，主要完成信息的暫存和通信數據緩存；U15為串行非易失性存儲器，芯片型號為24C04，用于系統重要信息的存儲，如本機號等；U16為看門狗，芯片型號為MAX813L，主要完成復位及CPU監(jiān)控；U17、U18用于監(jiān)測信號及告警信號的輸入輸出控制，芯片型號均為74373。
在圖7所示的本實用新型便攜式移動分機的實際電路結構中，CPU控制電路41由集成電路芯片U19構成，其芯片型號為AT90S2313。
權利要求1.一種可實行井下定位監(jiān)控的礦井安全監(jiān)控管理裝置，其特征在于它由通過計算機(1)控制運行的系統主機(2)、多部井下分機(3)以及分別與每部井下分機(3)配合使用的多只便攜式移動分機(4)組成，計算機(1)通過串口與系統主機(2)的輸入/輸出端聯接，系統主機(2)的輸出/輸入端通過有線或無線傳輸線路分別與各井下分機(3)的輸入/輸出端聯接，各井下分機(3)的輸出/輸入端通過無線傳輸線路分別和與之配合使用的各便攜式移動分機(4)的輸入/輸出端聯接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于監(jiān)控地下礦井安全作業(yè)的監(jiān)控管理裝置，由一個設立在地面安全監(jiān)控室內的系統主機、多部設立在井下安全監(jiān)控基站(點)中的井下分機、以及分別與各井下分機配合使用的多只由井下人員隨身攜配的便攜式移動分機組成，系統主機通過有線或無線方式與各井下分機聯接，各井下分機通過無線方式分別和與之配合的各便攜式移動分機聯接。工作中由系統主機向各井下分機傳送控制指令和信息，同時由各井下分機向系統主機上報井下監(jiān)控信息。當井下分機監(jiān)測到危險告警信息時，及時上報系統主機并迅速轉發(fā)告警信息至各便攜式移動分機，通知井下人員很快撤離。
文檔編號H04B7/26GK2772129SQ20052007846
公開日2006年4月12日 申請日期2005年3月16日 優(yōu)先權日2005年3月16日
發(fā)明者何根洪, 陳光靜, 敬自強 申請人:何根洪