专利名称：适用于矿井等地下坑道的人员定位监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线定位、射频技术、分布式智能控制，尤其是对矿井等地下坑道内人员所处位置进行监测的系统。
背景技术：
目前，公知的无线定位系统是针对地面和海面目标的。而矿业的安全生产，急需随时掌握井下作业人员的数量和位置分布情况。
据了解当前已有将RFID即有源感应卡等用于人员定位的设想，思路是每人携带RFID或分立发射器，井下适当位置设置读卡器或接收机，通过有线网络联到中控室的计算机。这类方案除了不便携带和成本高等缺点外，对电池分立的发射器，有电量检测和电池更换的麻烦，而有源感应卡的电池不能更换。
实用新型内容为了满足矿业安全生产、强化管理的需求，本实用新型提供一种适用于矿井等地下坑道内人员的定位监测系统，用以随时记录和查询井下作业人员的数量和位置分布、任一人员指定时刻所处区域。
本实用新型提供的人员定位监测系统，包括每人一个随身配备的无线编码发射器、分布于井下固定位置的数据监测分站、置于井上中控室内的数据中心站和中控计算机，无线编码发射器到数据监测分站之间通过无线电通讯，各数据监测分站到数据中心站之间采用现场总线连接，数据中心站到中控计算机间通过串行或并行接口连接。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一、无线编码发射器，包括小封装、宽电压的单片机、微型短距无线发射�？�、电源保护电路、印制电路板PCB，单片机的一个I/O管脚与发射�？榈氖淙攵讼嗔テ头⑸淠？榈牡缭炊擞氡；さ缏废嗔砩矸萏卣鞯谋嗦胄畔⒈４嬖诘テ诘牟换臃⒋娲⑵髂冢傻テ刂谱远⑸洹Ｕ鑫尴弑嗦敕⑸淦鞯缏芳稍谝黄∏傻纳然沸蔚缏钒迳希度肫胀ǹ蟮频牡仆纺冢蚕砜蟮频牡绯�。
二、数据监测分站，包括单片机、无线接收�？�、现场总线联网�？�、电源�？�、印制电路板PCB，单片机的一个I/O管脚与接收�？榈氖涑龆讼嗔テ氖葑芟哂肟刂谱芟叻直鸶殖∽芟吡？榈南嘤芙畔嗔堑牡缭炊擞氲缭茨？橄嗔终镜缏纷芭湓诘缏钒錚CB上。
三、数据中心站，包括单片机、PC通讯�？�、现场总线联网�？�、存储电路、时钟电路、电源模块、印制电路板PCB，单片机的管脚分别跟串行通讯�？�、现场总线�？�、存储器、时钟电路的相应管脚相连，它们的电源端与电源�？橄嗔行恼镜缏纷芭湓诘缏钒錚CB上。
四、中心站和各监测分站之间，采用CAN总线联网，抗干扰性强，传输距离远。
以上技术方案的采用，保证了本实用新型能满足矿业的实际需求，可自动记录从各监测分站附近经过的井下人员的身份、时间和位置等信息，以备统计、查询和管理。
本实用新型的有益效果是，在对井下人员完全“透明”的前提下，自动传输并保存人员的身份、所处位置与时间的实时记录，为企业的日常管理乃至抢险搜救，提供了翔实的科学依据。尤其因其对使用人员“透明”的性能，使之便于推广和应用。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的系统组织结构图；图2是本实用新型的无线编码发射器的电路原理图；图3是本实用新型的无线编码发射器的具体实施例的印制电路板图；图4是本实用新型的数据监测分站的电路原理图；图5是本实用新型的数据中心站的电路原理图；图中，1.无线编码发射器，2.数据监测分站，3.数据中心站，4.中控计算机，5.CAN总线，11.单片机，12.电源保护电路，13.发射�？椋�21.单片机，22.接收�？椋�23.CAN总线模块，24.电源模块，31.单片机，32.电源�？椋�33.时钟电路，34.存储电路，35.CAN总线�？椋�36.PC通讯模块。
具体实施方式
在图1中，无线编码发射器(1)，自动发射身份编码，数据监测分站(2)分布于井下固定位置，自动将接收到的身份编码连同位置、时间信息，通过CAN总线(5)，传输到数据中心站(3)，数据中心站(3)和中控计算机(4)位于中控室内，由中控计算机(4)上运行的控制软件，完成登记、记录、统计、查询、显示等管理功能，从而实现对矿井等地下坑道内人员的定位监测。
图2的无线编码发射器，包括单片机(11)、电源保护电路(12)、发射�？�(13)，单片机(11)的一个I/O管脚与发射�？�(13)的输入端相连，单片机(11)和发射�？�(13)的电源端与保护电路(12)相连；图3的无线编码发射器，电路集成在一片小巧的扇环形电路板上，嵌入普通矿灯的灯头内，共享矿灯的电池，不再需要单独供电，也不再需要单独的外壳。
图4的数据监测分站，包括单片机(21)、无线接收�？�(22)、CAN总线模块(23)、电源�？�(24)，单片机(21)的一个I/O管脚与接收�？�(22)的输出端相连，单片机(21)的数据总线与控制总线分别跟CAN总线�？�(23)的相应管脚相连，它们的电源端与电源模块(24)相连；图5的数据中心站，包括单片机(31)、电源�？�(32)、时钟电路(33)、存储电路(34)、CAN总线�？�(35)、PC通讯�？�(36)，单片机(31)的数据总线与控制线分别跟PC通讯�？�(36)、CAN总线�？�(35)、存储电路(34)、时钟电路(33)的相应管脚相连，它们的电源端与电源�？�(32)相连。
权利要求1.适用于矿井等地下坑道内人员的定位监测系统，其特征在于无线编码发射器(1)由人员随身配备，数据监测分站(2)分布于坑道内固定位置，数据中心站(3)和中控计算机(4)置于中控室内，所述无线编码发射器(1)到数据监测分站(2)之间通过无线电通讯，所述数据监测分站(2)到数据中心站(3)之间通过CAN总线(5)连接，数据中心站(3)到中控计算机(4)间通过串行接口连接，其中所述无线编码发射器(1)，组成部分为单片机(11)、电源保护电路(12)、发射�？�(13)，单片机(11)的一个I/O管脚与发射�？�(13)的输入端相连，单片机(11)和发射�？�(13)的电源端与保护电路(12)相连；所述数据监测分站(2)，组成部分为单片机(21)、无线接收模块(22)、CAN总线�？�(23)、电源�？�(24)，单片机(21)的一个I/O管脚与接收�？�(22)的输出端相连，单片机(21)的数据总线与控制总线分别跟CAN总线�？�(23)的相应管脚相连，它们的电源端与电源�？�(24)相连；所述数据中心站(3)，组成部分为单片机(31)、电源�？�(32)、时钟电路(33)、存储电路(34)、CAN总线�？�(35)、PC通讯�？�(36)，单片机(31)的数据总线与控制线分别跟PC通讯�？�(36)、CAN总线�？�(35)、存储电路(34)、时钟电路(33)的相应管脚相连，它们的电源端与电源�？�(32)相连。
2.根据权利要求1所述的适用于矿井等地下坑道内人员的定位监测系统，其特征是，所述无线编码发射器(1)，集成在一片小巧的扇环形电路板上，被安置在矿灯灯头的壳体之内。3.根据权利要求1所述的适用于矿井等地下坑道内人员的定位监测系统，其特征是，所述无线编码发射器(1)，供电端直接连接到矿灯的电池。
专利摘要适用于矿井等地下坑道的人员定位监测系统，其组成部分为每人一个随身配备的无线编码发射器、分布于井下固定位置的数据监测分站、置于井上中控室内的数据中心站和中控计算机，其中无线编码发射器到数据监测分站之间，通过无线电通讯，各分站到中心之间采用CAN总线连接，中心站到计算机间通过串行或并行接口连接。本实用新型的有益效果是，在对井下人员完全“透明”的前提下，自动采集矿井等地下坑道内人员的身份、所处位置与时间的实时记录，为企业的日常管理乃至抢险搜救，提供了详实的科学依据。
文档编号G01S1/02GK2818787SQ20042005838
公开日2006年9月20日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年12月10日
发明者张耀, 刘洪波 申请人:张耀
专业数控铣床产品供应商
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