专利名称：一种井下矿人员设备定位数据传输无线识别装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿井信号数据传输装置，具体涉及一种对井下人员设备 所携带的身份卡进行识别，并利用电力线载波和无线自组网的定位数据传输的装置。
背景技术：
目前对井下矿人员设备定位，最广泛应用的就是在井下安装一种识别器，只 完成了井下人员设备的定位。其实现方式是在井下需要定位的巷道和作业面安装 识别器，然后通过铺设光纤或通信电缆将识别器的定位数据传输到地面控制中 心。
但是这种方式只能适用于没有任何安全事故的井下矿，一旦由于意外井下传 输线缆中断，则整个井下矿人员设备定位系统立即瘫痪，由于局部出现线路故障 而导致整个系统瘫痪，地面无法获知井下动态。
这种方式自身不能提供照明和照明控制，井下局部区域是否需要启动或关闭 照明灯不得而知，若需要井下照明，还需要另外装置照明系统。 '
这种方式还需要铺设通讯传输线缆，若井下矿是煤矿，则需要所有铺设线缆 防爆，而且铺设施工难度较大。
而无论国内外没有文献介绍有利用一个仪器实现了井下人员设备定位识别、 无线自组网数据传输结合电力线载波数据传输的双数据传输保障、井下照明及其 照明控制。
另外这种方式实施复杂，工期较长，造价昂贵，单纯用来人员设备定位没有 充分发挥实用价值。 发明内容
针对目前并下矿人员设备定位方法和设备存在的问题，本实用新型提出一种 易于实施、造价低的井下矿照明、人员设备定位识别的仪器装置。
解决上述技术问题所采用的具体技术方案是 一种井下矿人员设备定位数据传输无线识别装置，其特征在于在无线识别器(5)控制电路板(8)上联接无 线识别一通讯控制模块(9)和电力载波�？�00)，控制电路板(8)联接电源 (12)接口，控制电路板(8)上装有照明控制开关(13)和矿灯(11)。
无线识别器的电路联接关系是无线识别�？橐煌ㄑ赌？�(9)中JP1的1、
3引脚分别联接控制电路板(8)中J5的2、 3引脚，电力载波�？橹蠺XD， RXD 联接控制电路板(8)中的J7的2、 3引脚。 本实用新型的有益效果.-
为下井的所有人员和设备佩带一个无线身份卡，当下井人员进入井下以后， 只要通过或接近放置在巷道内的任何一个无线识别器，无线识别传感器便会马上 感应到信号，这样照明控制器会立即接通照明电路，为井下该无线识别器区域提 供照明，并将信号通过可靠双通道数据传输方法上传到地面控制中心主机，这样 地面控制中心主机的软件就可判断出具体信息(如是谁，在哪个位置，具体时 间等)，同时通过GIS系统可把它显示在控制中心的大屏幕和电脑显示屏上，并 做好数据备份存贮。当所有人员设备都不在无线识别器范围内，即无线识别器没 有识别到任何无线身份卡，则照明控制器会立即断开照明电路，关闭照明系统。
由于无线识别器具有无线自组网的功能，因此一个或几个无线识别器出现意 外而不能工作，不会影响其它无线识别器工作，故整个系统不会由于局部无线识 别器不能工作而导致整个系统瘫痪。
由于无线识别器具有通过电力线载波通讯和无线通讯功能，因此只要该两种 通讯方式只要有一种处于良好状态，就能够和地面控制系统进行数据传输。并且 井下无须铺设任何通讯线缆，只要井下有电力系统即可，现实情况是所有井下都 有电力供给系统。这样会使得井下矿人员设备定位系统的造价成本大大降低，免 去了通讯线缆的施工，縮短了工期，大大降低了系统施工难度。
由于该无线识别器本身具有照明和照明控制器，当无人员设备在该无线识别 器范围内时，会自动关闭照明，从而大大节省了能源，无论有人没人而不会一直 接通照明，造成巨大浪费。
图I是本实用新型的整体装置结构示意图； 图2是图1中无线识别器结构示意框图
4图3是图2中控制电路板的电路原理图 图4是图2中电力载波�？榈牡缏吩硗� 图5是无线识别�？楹屯ㄑ赌？榈脑硗�
图中l地面监控中心主机，2以太网，3数据服务器，4通讯控制器，5无 线识别器，6无线身份卡，7挂钩，8控制电路板，9无线识别一通讯控制�？椋� IO电力载波�？椋琹l矿灯，12电源，13照明控制开关。
具体实施方式
结合附图具体说明本装置的结构和使用方法。
一种井下矿人员设备定位数据传输无线识别装置，如图2所示，在无线识别 器5的控制电路板8上联接无线识别一通讯控制�？�9和电力载波�？�10，控 制电路板8联接电源12接口，控制电路板8上装有照明控制开关，13和矿灯11。
无线识别器的电路联接关系是 图5无线识别模i央一通讯模块中JP1的1、 3引脚分别连接图3控制电路板8中 J5的2、 3引脚，图4电力载波�？橹蠺XD， RXD接图3控制电路板8中的J7 的2、 3引脚。
具体实施时是由地面监控中心装置和井下无线识别装置组成。地面监控中心 按常规监控通讯装置设置，如图1所示井下需要进行人员设备跟踪的区域和巷 道中根据现场具体需要安置一定数量的无线识别装置5作为无线识别和路由节 点，通常情况下一个地点只需要放置一台即可跟踪此地点作业人员设备情况，
井下作业的人员设备携带无线身份卡6。无线识别装置具有无线自组网通讯 路由功能和通过电力线载波进行数据传输的功能，通过无线网络和通讯电缆将识 别到的身份卡等相关数据传输到地面监控中心，将井下数据通过跳转的方式和电 力线载波的传输方式传输到地面控制中心，同时利用井下已有的供电系统与无线 识别传感器连接提供工作电源和电力线载波数据传输载体。这样就完成了一个由 地面控制中心计算机通过无线网络和通讯电缆连接井下无线识别传感器的可靠 双通道数据传输方法。
地面监控中心通讯控制器4和数据服务器3通过通讯线缆连接，通讯控制 器4将数据存储到数据服务器3中，地面监控中心主机1与数据服务器3通过以 太网2相连接，地面监控中心主机1通过以太网2访问数据服务器3对井下所有身份卡6进行实时监控。
井下设置在井下稳固安全的区域以顶挂式或壁挂式置有一个主无线识别装
置5，主无线识别装置5以电力线缆或无线通讯与地面上的通讯控制器4相联接， 在巷道内需要定位的位置，安装多个分支无线识别装置51、 52，对井下的每位 人员和需要检测的设备佩带无线身份卡6，识别身份卡的无线识别传感器选用 IEEE802.15.4标准的ZigBee�？椋琙igBee技术是基于正EE802.15.4标准的高可 靠性,低成本和低功耗特性的无线技术。无线身份卡6时刻主动向外发射无线信 号，无线识别一通讯控制模块9能够接收到无线身份卡6的无线信号并将无线身 份卡6的卡号保存在无线识别一通讯控制�？�9通过无线跳转的方式将数据发送 到通讯控制器4中，同时电力载波�？�10通过电力线缆将无线识别一通讯控制 �？�9中的数据发送到通讯控制器4中，电力载波�？檠∮每乖肷扇拍芰η浚� 传输距离远及可靠性高的符合工业标准的，通讯速率可供选择的�？�。
通过无线与电力线两种并行的通讯方式进行数据传输，不仅保障了数据传输 的可靠性，而且免去了从地面到井下铺设通讯线缆。
无线识别及存储器芯片�？�8是实时识别并进行存储刷新的，当无线识别一 通讯控制�？�9中有存储信息时，照明控制开关13会自动接通电源12与井下矿 用矿灯11的供电，从而井下矿用矿灯14将会亮起来提供照明。矿灯选用100W 要有抗震动保护罩，位于整个无线识别器下端。 一旦所有身份卡6都不在无线识 别 一 通讯控制�？�9范围内时，即无线识别_通讯控制模块9中没有存储信息时， 照明控制开关13会自动断开与电源12与井下矿用矿灯11的供电，从而井下矿 用矿灯11将会熄灭。从而无人员设备在无线识别器5范围内时会自^」关闭照明 系统，将会大大节省电能。
权利要求1、一种井下矿人员设备定位数据传输无线识别装置，其特征在于在无线识别器(5)控制电路板(8)上联接无线识别-通讯控制�？�(9)和电力载波�？�(10)，控制电路板(8)联接电源(12)接口，控制电路板(8)上装有照明控制开关(13)和矿灯(11)。
2、根据权利要求1 一种并下矿人员设备定位数据传输无线识别装置，其特 征在于无线识别器的电路联接关系是无线识别�？橐煌ㄑ赌？�(9)中JP1的1、 3引脚分别联接控制电路板(8)中J5的2、 3引脚，电力载波�？橹蠺XD， RXD联接控制电路板(8)中的J7的2、 3引脚。
专利摘要一种井下矿人员设备定位数据传输无线识别装置，在控制电路板上联接无线识别—通讯控制模块和电力载波�？椋⒆坝姓彰骺刂瓶睾涂蟮�。无线识别装置用电力线缆或无线通讯与地面监控中心的通讯控制器相联接，无线身份卡以无线通讯与无线识别装置相联接。由于无线识别装置具有无线自组网的功能，因此个别无线识别装置出现意外不能工作，不影响其它无线识别装置工作，故不会导致整个系统瘫痪。无线识别装置具有通过电力线载波通讯和无线通讯功能，井下无须铺设通讯线缆，缩短工期，降低施工难度，成本大大降低。由于该无线识别装置本身具有照明和照明控制器，当无人员设备在该无线识别装置范围内时，会自动关闭照明，从而大大节省了能源。
文档编号G01S13/74GK201321870SQ200820219808
公开日2009年10月7日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者何文超, 吴耀昕, 微 常, 张智鹏, 张海波, 李振宇, 杨兴海, 樵永锋, 石国锋, 郑学明 申请人:丹东东方测控技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
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