專利名稱：一種井下礦人員設(shè)備定位數(shù)據(jù)傳輸無線識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦井信號數(shù)據(jù)傳輸裝置，具體涉及一種對井下人員設(shè)備 所攜帶的身份卡進(jìn)行識別，并利用電力線載波和無線自組網(wǎng)的定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置。
背景技術(shù)：
目前對井下礦人員設(shè)備定位，最廣泛應(yīng)用的就是在井下安裝一種識別器，只 完成了井下人員設(shè)備的定位。其實現(xiàn)方式是在井下需要定位的巷道和作業(yè)面安裝 識別器，然后通過鋪設(shè)光纖或通信電纜將識別器的定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婵刂浦?心。
但是這種方式只能適用于沒有任何安全事故的井下礦，一旦由于意外井下傳 輸線纜中斷，則整個井下礦人員設(shè)備定位系統(tǒng)立即癱瘓，由于局部出現(xiàn)線路故障 而導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，地面無法獲知井下動態(tài)。
這種方式自身不能提供照明和照明控制，井下局部區(qū)域是否需要啟動或關(guān)閉 照明燈不得而知，若需要井下照明，還需要另外裝置照明系統(tǒng)。 '
這種方式還需要鋪設(shè)通訊傳輸線纜，若井下礦是煤礦，則需要所有鋪設(shè)線纜 防爆，而且鋪設(shè)施工難度較大。
而無論國內(nèi)外沒有文獻(xiàn)介紹有利用一個儀器實現(xiàn)了井下人員設(shè)備定位識別、 無線自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)合電力線載波數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p數(shù)據(jù)傳輸保障、井下照明及其 照明控制。
另外這種方式實施復(fù)雜，工期較長，造價昂貴，單純用來人員設(shè)備定位沒有 充分發(fā)揮實用價值。 發(fā)明內(nèi)容
針對目前并下礦人員設(shè)備定位方法和設(shè)備存在的問題，本實用新型提出一種 易于實施、造價低的井下礦照明、人員設(shè)備定位識別的儀器裝置。
解決上述技術(shù)問題所采用的具體技術(shù)方案是 一種井下礦人員設(shè)備定位數(shù)據(jù)傳輸無線識別裝置，其特征在于在無線識別器(5)控制電路板(8)上聯(lián)接無 線識別一通訊控制模塊(9)和電力載波模塊00)，控制電路板(8)聯(lián)接電源 (12)接口，控制電路板(8)上裝有照明控制開關(guān)(13)和礦燈(11)。
無線識別器的電路聯(lián)接關(guān)系是無線識別模塊一通訊模塊(9)中JP1的1、
3引腳分別聯(lián)接控制電路板(8)中J5的2、 3引腳，電力載波模塊中TXD， RXD 聯(lián)接控制電路板(8)中的J7的2、 3引腳。 本實用新型的有益效果.-
為下井的所有人員和設(shè)備佩帶一個無線身份卡，當(dāng)下井人員進(jìn)入井下以后， 只要通過或接近放置在巷道內(nèi)的任何一個無線識別器，無線識別傳感器便會馬上 感應(yīng)到信號，這樣照明控制器會立即接通照明電路，為井下該無線識別器區(qū)域提 供照明，并將信號通過可靠雙通道數(shù)據(jù)傳輸方法上傳到地面控制中心主機(jī)，這樣 地面控制中心主機(jī)的軟件就可判斷出具體信息(如是誰，在哪個位置，具體時 間等)，同時通過GIS系統(tǒng)可把它顯示在控制中心的大屏幕和電腦顯示屏上，并 做好數(shù)據(jù)備份存貯。當(dāng)所有人員設(shè)備都不在無線識別器范圍內(nèi)，即無線識別器沒 有識別到任何無線身份卡，則照明控制器會立即斷開照明電路，關(guān)閉照明系統(tǒng)。
由于無線識別器具有無線自組網(wǎng)的功能，因此一個或幾個無線識別器出現(xiàn)意 外而不能工作，不會影響其它無線識別器工作，故整個系統(tǒng)不會由于局部無線識 別器不能工作而導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。
由于無線識別器具有通過電力線載波通訊和無線通訊功能，因此只要該兩種 通訊方式只要有一種處于良好狀態(tài)，就能夠和地面控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。并且 井下無須鋪設(shè)任何通訊線纜，只要井下有電力系統(tǒng)即可，現(xiàn)實情況是所有井下都 有電力供給系統(tǒng)。這樣會使得井下礦人員設(shè)備定位系統(tǒng)的造價成本大大降低，免 去了通訊線纜的施工，縮短了工期，大大降低了系統(tǒng)施工難度。
由于該無線識別器本身具有照明和照明控制器，當(dāng)無人員設(shè)備在該無線識別 器范圍內(nèi)時，會自動關(guān)閉照明，從而大大節(jié)省了能源，無論有人沒人而不會一直 接通照明，造成巨大浪費(fèi)。

圖I是本實用新型的整體裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中無線識別器結(jié)構(gòu)示意框圖
4圖3是圖2中控制電路板的電路原理圖 圖4是圖2中電力載波模塊的電路原理圖 圖5是無線識別模塊和通訊模塊的原理圖
圖中l(wèi)地面監(jiān)控中心主機(jī)，2以太網(wǎng)，3數(shù)據(jù)服務(wù)器，4通訊控制器，5無 線識別器，6無線身份卡，7掛鉤，8控制電路板，9無線識別一通訊控制模塊， IO電力載波模塊，ll礦燈，12電源，13照明控制開關(guān)。
具體實施方式

結(jié)合附圖具體說明本裝置的結(jié)構(gòu)和使用方法。
一種井下礦人員設(shè)備定位數(shù)據(jù)傳輸無線識別裝置，如圖2所示，在無線識別 器5的控制電路板8上聯(lián)接無線識別一通訊控制模塊9和電力載波模塊10，控 制電路板8聯(lián)接電源12接口，控制電路板8上裝有照明控制開關(guān)，13和礦燈11。
無線識別器的電路聯(lián)接關(guān)系是 圖5無線識別模i央一通訊模塊中JP1的1、 3引腳分別連接圖3控制電路板8中 J5的2、 3引腳，圖4電力載波模塊中TXD， RXD接圖3控制電路板8中的J7 的2、 3引腳。
具體實施時是由地面監(jiān)控中心裝置和井下無線識別裝置組成。地面監(jiān)控中心 按常規(guī)監(jiān)控通訊裝置設(shè)置，如圖1所示井下需要進(jìn)行人員設(shè)備跟蹤的區(qū)域和巷 道中根據(jù)現(xiàn)場具體需要安置一定數(shù)量的無線識別裝置5作為無線識別和路由節(jié) 點(diǎn)，通常情況下一個地點(diǎn)只需要放置一臺即可跟蹤此地點(diǎn)作業(yè)人員設(shè)備情況，
井下作業(yè)的人員設(shè)備攜帶無線身份卡6。無線識別裝置具有無線自組網(wǎng)通訊 路由功能和通過電力線載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，通過無線網(wǎng)絡(luò)和通訊電纜將識 別到的身份卡等相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心，將井下數(shù)據(jù)通過跳轉(zhuǎn)的方式和電 力線載波的傳輸方式傳輸?shù)降孛婵刂浦行?，同時利用井下已有的供電系統(tǒng)與無線 識別傳感器連接提供工作電源和電力線載波數(shù)據(jù)傳輸載體。這樣就完成了一個由 地面控制中心計算機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)和通訊電纜連接井下無線識別傳感器的可靠 雙通道數(shù)據(jù)傳輸方法。
地面監(jiān)控中心通訊控制器4和數(shù)據(jù)服務(wù)器3通過通訊線纜連接，通訊控制 器4將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)服務(wù)器3中，地面監(jiān)控中心主機(jī)1與數(shù)據(jù)服務(wù)器3通過以 太網(wǎng)2相連接，地面監(jiān)控中心主機(jī)1通過以太網(wǎng)2訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器3對井下所有身份卡6進(jìn)行實時監(jiān)控。
井下設(shè)置在井下穩(wěn)固安全的區(qū)域以頂掛式或壁掛式置有一個主無線識別裝
置5，主無線識別裝置5以電力線纜或無線通訊與地面上的通訊控制器4相聯(lián)接， 在巷道內(nèi)需要定位的位置，安裝多個分支無線識別裝置51、 52，對井下的每位 人員和需要檢測的設(shè)備佩帶無線身份卡6，識別身份卡的無線識別傳感器選用 IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee模塊，ZigBee技術(shù)是基于正EE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的高可 靠性,低成本和低功耗特性的無線技術(shù)。無線身份卡6時刻主動向外發(fā)射無線信 號，無線識別一通訊控制模塊9能夠接收到無線身份卡6的無線信號并將無線身 份卡6的卡號保存在無線識別一通訊控制模塊9通過無線跳轉(zhuǎn)的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送 到通訊控制器4中，同時電力載波模塊10通過電力線纜將無線識別一通訊控制 模塊9中的數(shù)據(jù)發(fā)送到通訊控制器4中，電力載波模塊選用抗噪聲干擾能力強(qiáng)， 傳輸距離遠(yuǎn)及可靠性高的符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，通訊速率可供選擇的模塊。
通過無線與電力線兩種并行的通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不僅保障了數(shù)據(jù)傳輸 的可靠性，而且免去了從地面到井下鋪設(shè)通訊線纜。
無線識別及存儲器芯片模塊8是實時識別并進(jìn)行存儲刷新的，當(dāng)無線識別一 通訊控制模塊9中有存儲信息時，照明控制開關(guān)13會自動接通電源12與井下礦 用礦燈11的供電，從而井下礦用礦燈14將會亮起來提供照明。礦燈選用100W 要有抗震動保護(hù)罩，位于整個無線識別器下端。 一旦所有身份卡6都不在無線識 別 一 通訊控制模塊9范圍內(nèi)時，即無線識別_通訊控制模塊9中沒有存儲信息時， 照明控制開關(guān)13會自動斷開與電源12與井下礦用礦燈11的供電，從而井下礦 用礦燈11將會熄滅。從而無人員設(shè)備在無線識別器5范圍內(nèi)時會自^」關(guān)閉照明 系統(tǒng)，將會大大節(jié)省電能。
權(quán)利要求1、一種井下礦人員設(shè)備定位數(shù)據(jù)傳輸無線識別裝置，其特征在于在無線識別器(5)控制電路板(8)上聯(lián)接無線識別-通訊控制模塊(9)和電力載波模塊(10)，控制電路板(8)聯(lián)接電源(12)接口，控制電路板(8)上裝有照明控制開關(guān)(13)和礦燈(11)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1 一種并下礦人員設(shè)備定位數(shù)據(jù)傳輸無線識別裝置，其特 征在于無線識別器的電路聯(lián)接關(guān)系是無線識別模塊一通訊模塊(9)中JP1的1、 3引腳分別聯(lián)接控制電路板(8)中J5的2、 3引腳，電力載波模塊中TXD， RXD聯(lián)接控制電路板(8)中的J7的2、 3引腳。
專利摘要一種井下礦人員設(shè)備定位數(shù)據(jù)傳輸無線識別裝置，在控制電路板上聯(lián)接無線識別—通訊控制模塊和電力載波模塊，并裝有照明控制開關(guān)和礦燈。無線識別裝置用電力線纜或無線通訊與地面監(jiān)控中心的通訊控制器相聯(lián)接，無線身份卡以無線通訊與無線識別裝置相聯(lián)接。由于無線識別裝置具有無線自組網(wǎng)的功能，因此個別無線識別裝置出現(xiàn)意外不能工作，不影響其它無線識別裝置工作，故不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。無線識別裝置具有通過電力線載波通訊和無線通訊功能，井下無須鋪設(shè)通訊線纜，縮短工期，降低施工難度，成本大大降低。由于該無線識別裝置本身具有照明和照明控制器，當(dāng)無人員設(shè)備在該無線識別裝置范圍內(nèi)時，會自動關(guān)閉照明，從而大大節(jié)省了能源。
文檔編號G01S13/74GK201321870SQ200820219808
公開日2009年10月7日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者何文超, 吳耀昕, 微 常, 張智鵬, 張海波, 李振宇, 楊興海, 樵永鋒, 石國鋒, 鄭學(xué)明 申請人:丹東東方測控技術(shù)有限公司