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)領域：
本實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時反映在礦井生產(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，又可及時提供井下人員的數(shù)量、位置，便于救助。目前國內(nèi)外井下人員定位系統(tǒng)基本采用RFID技術(shù)，它通過安裝在礦井巷道的定位儀和佩戴在作業(yè)工人身上的目標射頻識別卡的通信，完成人員的定位功能。該方法具有如下缺點(I)RFID通訊距離的限制。RFID系統(tǒng)中的標簽和讀寫器的通信完全依賴于RFID標簽的耦合信號。在不增加發(fā)射功率的前提下，定位精度無法滿足現(xiàn)場需求。如果提高發(fā)射功率，不僅無法滿足行業(yè)標準，而且會增加設備的成本。(2)抗干擾能力差。由于井道潮濕和地形復雜，采用RFID技術(shù)的定位儀會出現(xiàn)漏讀和死機故障，增加了維護成本。中國發(fā)明專利申請CN101996335A公開了一種基于雙頻RFID的本安型人員識別定位儀，通過設置有源RFID模塊和無源RFID模塊，實現(xiàn)對人員的準確識別和跟蹤定位。該方案雖然通過兩套RFID模塊的設置減少了識別錯誤情況的發(fā)生，但是沒有從根本上改變采用RFID方式存在的問題，并且導致了識別儀成本的增加。另一方面，上述定位系統(tǒng)均只能提供人員的定位，不能識別人員的狀態(tài)，這就對事故發(fā)生后如何進行有針對性的救援工作帶來了不便。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(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，并同時能夠提供井下人員的生理體征，以便于監(jiān)測和救援。為達到上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(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置在殼體內(nèi)的電源模塊與無線通信模塊，所述無線通信模塊為Zigbee模塊，設置有體溫檢測電路和脈博檢測電路，所述體溫檢測電路和脈博檢測電路的輸出信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接Zigbee模塊。Zigbee是一種低速率、低功耗的無線網(wǎng)絡技術(shù)。首先，它的傳輸距離要遠遠大于RFID，可以滿足井下定位的精度要求。其次，Zigbee采用的是直序擴頻通信技術(shù)，抗干擾能力強。第三，通過讀取安裝在前端的人體生理體征監(jiān)測傳感器(體溫檢測電路和脈博檢測電路)傳來的數(shù)據(jù)，還能實現(xiàn)監(jiān)測井下作業(yè)人員生理體征的功能。進一步的技術(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，設有煤礦井下作業(yè)人員定位用基站，由下位機和上位機構(gòu)成，所述上位機為通用型計算機，所述下位機包括電源模塊與無線通信模塊，所述無線通信模塊為與上述煤礦井下作業(yè)人員定位儀的無線通信模塊相互通信的Zigbee模塊,下位機中設有RS485電平轉(zhuǎn)換電路，所述Zigbee模塊經(jīng)RS485接口與上位機連接。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。由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點I.本實用新型的無線通信模塊采用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.本實用新型設置了體溫檢測電路和脈博檢測電路，可以獲取人體的生理體征信息，從而便于實時監(jiān)控和進行救援。3.本實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。在發(fā)生礦難時，也可以快速提供井下作業(yè)人員的準確數(shù)字和人員當前的生理體征值，為救災提供及時信息，能夠最大程度的降低人員傷亡，減少國家財產(chǎn)損失。因此，該設備的研制對具有重大的經(jīng)濟效益和社會效益，應用前景廣闊。

圖I是實施例一中定位儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施例一中基站的電路結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實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置在殼體內(nèi)的電源模塊與無線通信模塊，所述無線通信模塊為Zigbee模塊，設置有體溫檢測電路和脈博檢測電路，所述體溫檢測電路和脈博檢測電路的輸出信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接Zigbee模塊。參見圖I所示，本實施例中，Zigbee模塊采用Jennic的JN5139最小系統(tǒng).該系統(tǒng)包含了一個微處理器，一個完全兼容IEEE802. 15. 4的收發(fā)器，以及192k ROM。與上述定位儀配合，設置煤礦井下作業(yè)人員定位用基站，由下位機和上位機構(gòu)成，所述上位機為通用型計算機，所述下位機包括電源模塊與無線通信模塊，所述無線通信模塊為與權(quán)利要求I所述煤礦井下作業(yè)人員定位儀的無線通信模塊相互通信的Zigbee模塊，下位機中設有RS485電平轉(zhuǎn)換電路，所述Zigbee模塊經(jīng)RS485接口與上位機連接。參見附圖2所不,本實施例的基站中，作為網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器的下位機為JN5139最小系統(tǒng)，上位機采用PC機，兩者通過異步串口進行通信。
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置在殼體內(nèi)的電源模塊與無線通信模塊，其特征在于所述無線通信模塊為Zigbee模塊，設置有體溫檢測電路和脈博檢測電路，所述體溫檢測電路和脈博檢測電路的輸出信號經(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，由下位機和上位機構(gòu)成，所述上位機為通用型計算機，所述下位機包括電源模塊與無線通信模塊，其特征在于所述無線通信模塊為與權(quán)利要求I所述煤礦井下作業(yè)人員定位儀的無線通信模塊相互通信的Zigbee模塊，下位機中設有RS485電平轉(zhuǎn)換電路，所述Zigbee模塊經(jīng)RS485接口與上位機連接。
專利摘要本實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置在殼體內(nèi)的電源模塊與無線通信模塊，其特征在于所述無線通信模塊為Zigbee模塊，設置有體溫檢測電路和脈博檢測電路，所述體溫檢測電路和脈博檢測電路的輸出信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接Zigbee模塊。與定位儀配合，設有具有Zigbee模塊和上位機的基站。本實用新型安裝方便，定位精度高，可以隨時了解井下作業(yè)人員的工作位置、準確數(shù)字和人員當前的生理體征值，為救災提供及時信息。
文檔編號E21F17/18GK202745941SQ201220194929
公開日2013年2月20日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者呂崗 申請人:蘇州大學