多功能礦用安全及應(yīng)急系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種礦用輔助設(shè)備，尤其涉及到一種多功能礦用安全及應(yīng)急系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國有豐富的煤炭資源，每天約有150萬礦工在井下作業(yè)，因此，保護(hù)礦山的生命財(cái)產(chǎn)安全保障安全生產(chǎn)事關(guān)到千家萬戶及社會(huì)的和諧穩(wěn)定，各級(jí)政府和礦山企業(yè)都一貫高度重視，并采取一系列措施不斷加強(qiáng)安全生產(chǎn)工作。2010年7月份發(fā)布的《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》(國發(fā)〔2010〕23號(hào))，以及10月份國家安全監(jiān)管總局印發(fā)的《金屬非金屬地下礦山安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”安裝使用和監(jiān)督檢查暫行規(guī)定》，對(duì)礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)提出了更高和更具體的要求?！傲笙到y(tǒng)”包括:通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和供水施救系統(tǒng)。
[0003]其中，通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)等三個(gè)系統(tǒng)都屬于礦山信息化建設(shè)范疇。為實(shí)現(xiàn)這三個(gè)系統(tǒng)功能，目前在礦山中普遍采取的技術(shù)手段是:(1)利用RFID技術(shù)開發(fā)建設(shè)井下人員定位監(jiān)控管理系統(tǒng)；(2)利用井下移動(dòng)通信系統(tǒng)和礦用手機(jī)，實(shí)現(xiàn)人員的話語通信和短信互傳；(3)利用監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)危險(xiǎn)氣體等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和監(jiān)控。目前各企業(yè)基本上都需要建立相對(duì)獨(dú)立的三個(gè)系統(tǒng)，在信息化基礎(chǔ)設(shè)施上有很大部分是重復(fù)建設(shè)，且這三個(gè)系統(tǒng)還未能將安全保障能力直接落實(shí)到礦工個(gè)體身上，對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦工的人體安全防護(hù)上實(shí)效還不夠明顯。對(duì)礦工個(gè)人的安全是最為直接和重要的。實(shí)現(xiàn)對(duì)礦工個(gè)體的安全防護(hù)，就需要實(shí)現(xiàn)礦工的無縫隙、不間斷的定位和行為狀態(tài)監(jiān)控、危險(xiǎn)檢測(cè)、緊急求助和報(bào)警、緊急撤離指令接收等功能，同時(shí)保證煤礦安全管理部門能實(shí)時(shí)掌握和監(jiān)控這些重要信息，并能準(zhǔn)確、及時(shí)、高效地實(shí)施監(jiān)測(cè)獲知險(xiǎn)情災(zāi)情、及時(shí)通告報(bào)警、指導(dǎo)撤離和救生最佳方式、搜尋救護(hù)目標(biāo)等行為。目前還沒有一個(gè)系統(tǒng)能獨(dú)立、完整地實(shí)現(xiàn)這一功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種井上管理人員能夠?qū)崟r(shí)了解井下情況并能與井下人員實(shí)時(shí)通信的多功能礦用安全及應(yīng)急系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0006]一種多功能礦用安全及應(yīng)急系統(tǒng)，包括上位監(jiān)控主機(jī)、交換機(jī)組、無線基站和多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置，所述上位監(jiān)控主機(jī)通過所述交換機(jī)組與多個(gè)所述無線基站通信連接，多個(gè)所述無線基站與多個(gè)所述多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置之間無線通信連接；所述多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置用于井下人員佩戴，所述上位監(jiān)控主機(jī)和所述交換機(jī)組安裝于井上的監(jiān)控中心。
[0007]上述結(jié)構(gòu)中，上位監(jiān)控主機(jī)由監(jiān)控中心的管理人員操作，上位監(jiān)控主機(jī)通過交換機(jī)組與無線基站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無線基站與多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最終實(shí)現(xiàn)上位監(jiān)控主機(jī)與多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸，即實(shí)現(xiàn)了井上管理人員與井下工作人員之間的通信。
[0008]具體地，所述多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置包括微處理器、甲烷濃度傳感器、LED顯示器、射頻天線、射頻收發(fā)電路、基帶信號(hào)處理電路、緊急報(bào)警按鈕和存儲(chǔ)器，所述甲烷濃度傳感器的信號(hào)輸出端和所述緊急報(bào)警按鈕的信號(hào)輸出端分別與所述微處理器的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)連接，所述微處理器的存儲(chǔ)端與所述存儲(chǔ)器連接，所述微處理器的通信端和所述射頻收發(fā)電路的本地通信端分別與所述基帶信號(hào)處理電路的數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)連接，所述射頻收發(fā)電路的遠(yuǎn)程通信端與所述射頻天線連接，所述射頻天線用于與所述無線基站的收發(fā)天線之間相互通信，所述微處理器的顯示信號(hào)輸出端與所述LED顯示器的信號(hào)輸入端連接。
[0009]上述結(jié)構(gòu)中，甲烷濃度傳感器用于檢測(cè)用戶所在位置的實(shí)時(shí)甲烷濃度并將該濃度信號(hào)傳輸給微處理器；LED顯示器用于顯示甲烷濃度信息或外部設(shè)備傳輸過來的指令信息如撤離信息，以便于用戶實(shí)時(shí)了解情況；射頻天線用于發(fā)射和接收無線射頻信息并與射頻收發(fā)電路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；射頻收發(fā)電路用于對(duì)射頻天線接收端額信號(hào)或基帶信號(hào)處理電路傳輸來的信號(hào)進(jìn)行處理以便于無線發(fā)送或應(yīng)用；基帶信號(hào)處理電路用于處理微處理器或射頻收發(fā)電路傳輸來的基帶信號(hào)以滿足應(yīng)用需求；緊急報(bào)警按鈕用于用戶在緊急情況時(shí)向微處理器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而讓外部管理人員及時(shí)了解井下情況。
[0010]為了便于檢測(cè)每一個(gè)多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置所處的位置，每一個(gè)所述無線基站的兩個(gè)收發(fā)天線分別安裝于井下某條巷道的兩端。應(yīng)用時(shí)，井下工作人員佩戴多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置在某條巷道作業(yè)，所以能夠通過該多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置與兩個(gè)收發(fā)天線之間的通信信號(hào)強(qiáng)弱實(shí)現(xiàn)對(duì)該多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置處于對(duì)應(yīng)巷道中的位置進(jìn)行檢測(cè)。
[0011]具體地，所述射頻天線為WIFI天線，所述WIFI天線的接收天線頻率為2.4-2.483GHz，所述射頻收發(fā)電路為WIFI信號(hào)收發(fā)電路；所述無線基站為WIFI信號(hào)收發(fā)站，所述WIFI信號(hào)收發(fā)站的收發(fā)天線的工作頻率為2.4-2.483GHzο
[0012]進(jìn)一步，為了實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)管理，多個(gè)所述WIFI信號(hào)收發(fā)站之間采用環(huán)形總線或者以太網(wǎng)線相互連接。
[0013]具體地，所述存儲(chǔ)器為FLASH存儲(chǔ)器。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]本實(shí)用新型利用通信網(wǎng)絡(luò)將井上管理人員使用的上位監(jiān)控主機(jī)和井下工作人員使用的多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置連接起來進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)了井上管理人員和井下工作人員之間的實(shí)時(shí)信息互通，為井下作業(yè)的安全和應(yīng)急處理提供了硬件基礎(chǔ)；多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置能對(duì)人員工作位置進(jìn)行甲烷實(shí)時(shí)檢測(cè)和信息上傳，甲烷指標(biāo)超量時(shí)自動(dòng)告警或由用戶通過緊急報(bào)警按鈕及時(shí)告知安全監(jiān)管人員，同時(shí)用戶能在發(fā)生緊急情況第一時(shí)間接收到告警或緊急撤離指令；本多功能礦用安全及應(yīng)急系統(tǒng)還具有對(duì)井下人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位的功能，通過常規(guī)的無線信號(hào)強(qiáng)弱即可判斷井下工作人員所在的大致位置，提高了井下工作人員的工作效率和安全系數(shù)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型所述多功能礦用安全及應(yīng)急系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型所述多功能礦用個(gè)人應(yīng)急裝置的電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0019]如圖1