基于节点连通协作的煤矿井下定位系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种井下定位系统，尤其是基于节点连通协作的煤矿井下定位系统，包括地面监控中心、井下监测主站和井下人员随身携带的身份码发送器，矿灯电源设置在安全帽上，矿灯电源的充电端连接有一体温充电器，体温充电器嵌入安全帽一侧，身份码发送器安装在安全帽内壁，安全帽顶部设有无线瓦斯浓度探头，无线瓦斯浓度探头由矿灯电源供电，本实用新型专利技术通过对矿灯电源改造，使得矿灯电源具有了充电的功能，另外，通过对安全帽的设置，使得实时上传矿工所在位置的瓦斯浓度，也为整个煤矿安全提供了额外的数据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种井下定位系统，尤其是基于节点连通协作的煤矿井下定位系统。
技术介绍
为满足国民经济高速发展的需求，在大力发展煤矿开采的同时，煤矿安全正成为国家安全生产工业中的重点。煤矿井下开采作业是危险系数较高的一项工作，水、火、瓦斯、顶板等自然灾害时刻都在威胁井下工作人员的生命安全，井下的重大灾害随时都有可能发生。目前，我国很多煤矿中，对井下人员的监控设施尚未完善，难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，一旦发生事故，不能及时准确得到井下人员的信息，从而无法做出迅速正确的决策，贻误了抢救时机。因此，煤矿行业迫切需要建立一套井下人员定位系统。业内进行了研究，例如中国专利公开了一种井下人员定位系统，申请号：201010596467.9，申请日：2010-12-19，包括地面监控中心、井下监测主站和井下人员随身携带的身份码发送器，所述地面监控中心与井下监测主站以及井下监测主站和身份码发送器均通过 ZigBee 无线传感器网络进行一对多无线通信 ；所述 ZigBee 无线传感器网络包括与地面监控中心相接的 ZigBee 协调器模块、与井下监测主站相接的 ZigBee 路由器模块和与身份码发送器相接的 ZigBee 节点模块构成；所述身份码发送器由矿灯电源供电。上述技术方案的不足在于：1）身份码发送器由矿灯电源供电，一旦矿灯电源消耗殆尽则该矿工的信息会在系统消失；2）身份码发送器仅具有发送身份码的作用，功能单一。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种经久耐用且具有实时发送矿工所处环境实时瓦斯浓度的煤矿井下定位系统。本技术的技术方案为：基于节点连通协作的煤矿井下定位系统，包括地面监控中心、井下监测主站和井下人员随身携带的身份码发送器，所述地面监控中心与井下监测主站以及井下监测主站和身份码发送器均通过 ZigBee 无线传感器网络进行一对多无线通信 ；所述 ZigBee 无线传感器网络包括与地面监控中心相接的 ZigBee 协调器模块、与井下监测主站相接的 ZigBee 路由器模块和与身份码发送器相接的 ZigBee 节点模块构成；所述身份码发送器由矿灯电源供电；其特征在于：所述矿灯电源设置在安全帽上，所述矿灯电源的充电端连接有一体温充电器，所述体温充电器嵌入安全帽一侧，人体头部温度基本维持在35摄氏度左右而矿井下一般低于26摄氏度，故可以通过体温发电，所述身份码发送器安装在安全帽内壁，所述安全帽顶部设有无线瓦斯浓度探头，所述无线瓦斯浓度探头由矿灯电源供电，煤矿井下的工作人员携带的传感器功能简单，只需要使用瓦斯传感器即可，只需要复杂监测节点的位置变化，不负责其他的环境监测。进一步地，所述体温充电器为半导体温差充电器。本技术的有益效果为：本技术通过对矿灯电源改造，使得矿灯电源具有了充电的功能，另外，通过对安全帽的设置，使得实时上传矿工所在位置的瓦斯浓度，也为整个煤矿安全提供了额外的数据。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术中矿灯电源以及安全帽、体温充电器和无线瓦斯浓度探头的结构示意图。图中，1、地面监控中心；2、ZigBee协调器模块；3、井下监测主站；4、ZigBee路由器模块；5、ZigBee节点模块；6、身份码发送器；61、安全帽；62、矿灯电源；63、无线瓦斯浓度探头；64、体温充电器。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：如图1、2所示，基于节点连通协作的煤矿井下定位系统，包括地面监控中心1、井下监测主站3和井下人员随身携带的身份码发送器6，所述地面监控中心1与井下监测主站3以及井下监测主站3和身份码发送器6均通过 ZigBee 无线传感器网络进行一对多无线通信 ；所述 ZigBee 无线传感器网络包括与地面监控中心1相接的ZigBee协调器模块2、与井下监测主站3相接的ZigBee路由器模块4和与身份码发送器6相接的ZigBee节点模块5构成；所述身份码发送器6由矿灯电源62供电；其特征在于：所述矿灯电源62设置在安全帽61上，所述矿灯电源62的充电端连接有一体温充电器64，所述体温充电器64嵌入安全帽61一侧，人体头部温度基本维持在35摄氏度左右而矿井下一般低于26摄氏度，故可以通过体温发电，所述身份码发送器6安装在安全帽61内壁，所述安全帽61顶部设有无线瓦斯浓度探头63，所述无线瓦斯浓度探头63由矿灯电源62供电，煤矿井下的工作人员携带的传感器功能简单，只需要使用瓦斯传感器即可，只需要复杂监测节点的位置变化，不负责其他的环境监测。所述体温充电器64为半导体温差充电器。上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理和最佳实施例，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于节点连通协作的煤矿井下定位系统，包括地面监控中心、井下监测主站和井下人员随身携带的身份码发送器，所述地面监控中心与井下监测主站以及井下监测主站和身份码发送器均通过 ZigBee 无线传感器网络进行一对多无线通信 ；所述 ZigBee 无线传感器网络包括与地面监控中心相接的 ZigBee 协调器模块、与井下监测主站相接的 ZigBee 路由器模块和与身份码发送器相接的 ZigBee 节点模块构成；所述身份码发送器由矿灯电源供电；其特征在于：所述矿灯电源设置在安全帽上，所述矿灯电源的充电端连接有一体温充电器，所述体温充电器嵌入安全帽一侧，所述身份码发送器安装在安全帽内壁，所述安全帽顶部设有无线瓦斯浓度探头，所述无线瓦斯浓度探头由矿灯电源供电。

【技术特征摘要】
1.基于节点连通协作的煤矿井下定位系统，包括地面监控中心、井下监测主站和井下人员随身携带的身份码发送器，所述地面监控中心与井下监测主站以及井下监测主站和身份码发送器均通过 ZigBee 无线传感器网络进行一对多无线通信 ；所述 ZigBee 无线传感器网络包括与地面监控中心相接的 ZigBee 协调器模块、与井下监测主站相接的 ZigBee 路由器模块和与身份码发送器相接的 Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊昕，熊茂华，
申请(专利权)人：广州番禺职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44