一種用于巷道的精確跟蹤定位與救援逃生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種用于巷道的精確跟蹤定位與救援逃生系統(tǒng)，包括定位信息采集控制主機、分控機、位置信息收發(fā)器，所述控制主機與分控機通過有線連接方式相互連接；在圍繞所述分控機的巷道內(nèi)設(shè)置有多個帶有井下巷道坐標信息的位置標示裝置，所述位置信息收發(fā)器與所述分控機無線連接；所述位置信息收發(fā)器在其所處位置與其位置最接近的一個或多個位置標示裝置無線連接。當發(fā)生突發(fā)事件時，佩戴收發(fā)指示器的人員可以向控制主機發(fā)送求生信號，控制主機通過分控機向佩戴收發(fā)指示器的人員發(fā)送逃生指令，由收發(fā)指示器對指令進行解釋后，轉(zhuǎn)換成語音或圖文提示信息。
【專利說明】一種用于巷道的精確跟蹤定位與救援逃生系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于巷道的精確跟蹤定位與救援逃生系統(tǒng)，屬于一種電子通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前煤礦的安全問題成為煤礦生產(chǎn)的第一大問題，以煤礦為代表的巷道生產(chǎn)安全問題始終沒有得到很好的解決。礦用人員定位系統(tǒng)的作用是在發(fā)生礦難時，可以在地面的監(jiān)控微機上查詢井下人員所在位置，以制定相應(yīng)的救援方案。其結(jié)構(gòu)是在井下設(shè)置若干和地面相連接的信息采集分控機，每個礦工佩戴一個人員定位卡，當佩戴定位卡的礦工接進信息采集分控機附近時，向分站發(fā)出信號，分站收到信號后傳輸給地面的監(jiān)控微機，由監(jiān)控微機進行記錄?，F(xiàn)存的人員定位系統(tǒng)的缺陷是只能記錄礦工的大概位置和距離基站的距離，一方面無法計算人員的精確位置，另一方面無法計算人員在信息采集分控機哪個方向。而對于救援活動來說，人員的位置如果失之毫厘，救援結(jié)果可能會謬以千里。同時，現(xiàn)存的人員定位系統(tǒng)只能單存的記錄人員的位置，而對于佩戴人員定位卡的人員本身的逃生沒有任何指導(dǎo)性意義。
實用新型內(nèi)容
[0003]為提高以礦井為代表的巷道作業(yè)中實體的定位精度，為救援人員提供可視化的定位跟蹤和救援指揮系統(tǒng)，為巷道中的人員提供突發(fā)事件時的求生和逃生途徑設(shè)計本系統(tǒng)，具體方案如下:
[0004]一種用于巷道的精確跟蹤定位與救援逃生系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在地面監(jiān)控室中的定位信息采集控制主機、多個分布設(shè)置于井下巷道內(nèi)的定位信息采集分控機、設(shè)置于井下巷道內(nèi)活動物體和固定物體上的位置信息收發(fā)器，所述控制主機與分控機通過有線連接方式相互連接；其中:在圍繞所述分控機的巷道內(nèi)設(shè)置有多個帶有井下巷道坐標信息的位置標示裝置，所述位置信息收發(fā)器與所述分控機無線連接；多個所述位置標示裝置通過坐標信息在井下巷道內(nèi)形成井下巷道坐標圖，所述位置信息收發(fā)器在其所處位置與其位置最接近的一個或多個位置標示裝置無線連接。
[0005]方案進一步是，所述定位信息采集控制主機連接有一個用于顯示定位信息的屏幕
工回O
[0006]方案進一步是，所述位置信息收發(fā)器具有唯一的標識，包括代表不同設(shè)備的標識和代表不同人的標識，所述標識是數(shù)字、字母或者字母和數(shù)字的組合。
[0007]方案進一步是，所述位置信息收發(fā)器設(shè)有用于顯示控制主機發(fā)送的逃生路線的顯示裝置、語音提示裝置和主動報警的求生信號按鈕。
[0008]本實用新型可以提升巷道中實體定位的精確性和定位系統(tǒng)的高容錯能力，優(yōu)化可視化定位展示和遠程、實時監(jiān)控，輔助突發(fā)事件時的應(yīng)急救援指揮，提高應(yīng)急救援的準確性和時效性，發(fā)揮信息化技術(shù)優(yōu)勢，有效指引人員逃生和避險，最大限度保障巷道中人員的人身安全；同時，注重用戶現(xiàn)有資源和投入的復(fù)用和延續(xù)性，提升科學管理水平，節(jié)省成本，實現(xiàn)平戰(zhàn)結(jié)合的一體化應(yīng)用。
[0009]本系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)精確定位和逃生指示，還可以實現(xiàn)高容錯性、三維定位跟蹤、遠程監(jiān)控調(diào)度、應(yīng)急救援指揮、逃生求救、逃生路徑分析、封閉環(huán)境下的應(yīng)急通信與逃生指弓丨、供電保障等功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的連接關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本實施例提供一種用于巷道的精確跟蹤定位與救援逃生系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在地面監(jiān)控室I中的定位信息采集控制主機2、多個分布設(shè)置于井下巷道3內(nèi)的定位信息采集分控機4、設(shè)置于井下巷道內(nèi)活動物體5 (例如人和軌道車)和固定物體6(例如固定設(shè)備)上的位置信息收發(fā)器7，所述控制主機與分控機通過有線連接方式相互連接；其中:在圍繞所述分控機的巷道內(nèi)設(shè)置有多個帶有井下巷道坐標信息的位置標示裝置8，所述位置信息收發(fā)器與所述分控機無線連接；多個所述位置標示裝置通過坐標信息在井下巷道內(nèi)形成井下巷道坐標圖，所述位置信息收發(fā)器在其所處位置與其位置最接近的一個或多個位置標示裝置無線連接；定位信息采集控制主機2通過分控機4采集由位置信息收發(fā)器7讀取并定期發(fā)送的位置標示裝置8的編碼標識坐標信息，在所述井下巷道坐標圖中精確定位井下巷道內(nèi)活動物體和固定物體。
[0012]實施例中，為了便于監(jiān)控，所述定位信息采集控制主機連接有一個用于顯示定位信息的屏幕墻。
[0013]實施例中，所述位置信息收發(fā)器具有唯一的標識，所述唯一標識包括代表不同設(shè)備的標識和代表不同人的標識，所述標識是數(shù)字、字母或者字母和數(shù)字的組合。
[0014]實施例中，所述位置信息收發(fā)器設(shè)有用于顯示控制主機發(fā)送的逃生路線的顯示裝置、語音提示裝置和主動報警的求生信號按鈕。
[0015]在實施本系統(tǒng)時，在巷道中按照一定順序、均勻地部署位置標示裝置，由被定位實體上攜帶的位置信息收發(fā)器讀取位置標示裝置的信息，經(jīng)過容錯計算后，確定實體在巷道中的具體位置，精度可達I米，位置信息定時通過信息采集分控機傳輸?shù)街髡?，監(jiān)控中心將實體的位置信息與巷道拓撲結(jié)構(gòu)綁定，以三維的形式顯示在屏幕上，給人以直觀的定位效果O
[0016]其中容錯計算的容錯算法是指，位置信息收發(fā)器可以讀取一定范圍內(nèi)位置標示裝置的信息，包括位置單元編碼和感應(yīng)強度，位置標示裝置在巷道中的部署和編碼遵循一定的規(guī)律，通過感應(yīng)強度和編碼規(guī)律，計算出實體距離最近的位置標示裝置，即便少量位置標示裝置損壞或故障，仍然能夠精確巷道中實體5或6的位置。
[0017]其中被定位實體可以是人、也可以是移動設(shè)備(如:礦車)、固定設(shè)備(如:感應(yīng)器)或救援設(shè)備(如:救生艙)。通過不同類型的位置信息收發(fā)器對其進行區(qū)分。固定位置的實體不需要頻繁的向主站發(fā)送自己的位置信息，只需要定期進行位置核對即可。
[0018]定位信息采集控制主機運用三維技術(shù)繪制巷道的拓撲結(jié)構(gòu)圖，將實體的位置信息與其進行綁定，在拓撲圖中顯示實體的位置。
[0019]定位信息采集控制主機接收到實體發(fā)送的新的位置信息后，將其推送到三維定位子系統(tǒng)中，實時更新實體的位置信息，實現(xiàn)全時跟蹤。
[0020]定位信息采集控制主機通過對信息采集分控機和位置單元的編碼和部署，關(guān)聯(lián)巷道位置，結(jié)合巷道屬性，借助信息化技術(shù)將其轉(zhuǎn)換為三維圖形，可為用戶提供可視化的巷道拓撲直觀、立體展現(xiàn)。
[0021]定位信息采集控制主機通過不同的符號對巷道中的實體進行區(qū)分，每個實體具有唯一標示，可在巷道拓撲圖中顯示各實體的位置及屬性。
[0022]本系統(tǒng)的定位展示子系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)開發(fā)，通過瀏覽器進行訪問和操作，因此，將定位展示子系統(tǒng)接入公網(wǎng)，可實現(xiàn)巷道實體的遠程監(jiān)控與調(diào)度協(xié)調(diào)。
[0023]當巷道中發(fā)生突發(fā)事件時，位于監(jiān)控室的救援人員可以詳知巷道中各實體的位置信息，結(jié)合巷道中的災(zāi)情信息，救援人員可以通過本系統(tǒng)向巷道中的人員實體傳達行動指令。
[0024]利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，本系統(tǒng)可以向異地的專家提供巷道中實體的定位信息和災(zāi)情，通過在線交流子系統(tǒng)完成專家會商。
[0025]系統(tǒng)中的位置標示裝置可以通過專用設(shè)備快速釘在巷道中。
[0026]定位信息采集控制主機通過本系統(tǒng)向巷道中的實體傳播消息，由于實體均具有類型、分組屬性和唯一標示，因此，主站可以指定消息的接收方，實現(xiàn)消息的組播和廣播。
[0027]位置信息收發(fā)器中設(shè)有求生信號按鈕，當巷道中的人員按下該按鈕后，會通過向定位信息采集控制主機發(fā)送求生信號，定位信息采集控制主機2收到求生信號后，會立警示值班人員，以便及時開展救助。
[0028]本系統(tǒng)預(yù)設(shè)了針對不同災(zāi)情的路徑分析模型，當發(fā)生突發(fā)事件時，本系統(tǒng)接收工作人員錄入的災(zāi)情信息，針對巷道中不同的實體群，給出逃生路徑選擇。
[0029]救災(zāi)人員根據(jù)路徑分析結(jié)果，選定最優(yōu)方案，通過本系統(tǒng)向巷道中的人員發(fā)送路徑指示信息，信息經(jīng)信息采集分控機傳遞給位置信息收發(fā)器，位置信息收發(fā)器可選配置語音指示子系統(tǒng)，通過聲音指示佩戴者進行逃生。
[0030]位置信息收發(fā)器中配可選配置顯示裝置，當接到信息采集分控機的逃生路徑信息后,在顯示屏上顯示,指示佩戴者逃生。
[0031]當遇到突發(fā)事件時，本系統(tǒng)可以根據(jù)巷道中佩戴位置信息收發(fā)器的人員位置信息，尋找最近的救生設(shè)施，并將其位置與路徑推送到被困人員的位置信息收發(fā)器中，對佩戴人員進行指示。
[0032]當佩戴位置信息收發(fā)器的人員完全與分控機斷開連接時，仍可靠位置信息收發(fā)器中預(yù)存儲的逃生路線，結(jié)合讀取的定位信息進行逃生。
[0033]對于移動位置信息收發(fā)器，米用低功耗設(shè)備和標準電池。
【權(quán)利要求】
1.一種用于巷道的精確跟蹤定位與救援逃生系統(tǒng)，包括設(shè)置在地面監(jiān)控室中的定位信息采集控制主機、多個分布設(shè)置于井下巷道內(nèi)的定位信息采集分控機、設(shè)置于井下巷道內(nèi)活動物體和固定物體上的位置信息收發(fā)器，所述控制主機與分控機通過有線連接方式相互連接；其特征在于:在圍繞所述分控機的巷道內(nèi)設(shè)置有多個帶有井下巷道坐標信息的位置標示裝置，所述位置信息收發(fā)器與所述分控機無線連接；多個所述位置標示裝置通過坐標信息在井下巷道內(nèi)形成井下巷道坐標圖，所述位置信息收發(fā)器在其所處位置與其位置最接近的一個或多個位置標示裝置無線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定位信息采集控制主機連接有一個用于顯示定位信息的屏幕墻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位置信息收發(fā)器具有唯一的標識，包括代表不同設(shè)備的標識和代表不同人的標識，所述標識是數(shù)字、字母或者字母和數(shù)字的組口 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位置信息收發(fā)器設(shè)有用于顯示控制主機發(fā)送的逃生路線的顯示裝置、語音提示裝置和主動報警的求生信號按鈕。
【文檔編號】E21F17/18GK203441527SQ201320561963
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】趙磊 申請人:趙磊