一种用于井下人员定位的双天线基站制造技术

一种用于井下人员定位的双天线基站，其特征在于：包括用于数据处理的中央处理单元MCU、网络模块、存储模块、电源模块、电源接口、按键接口、LCD显示模块、信号接收模块、2.4G天线和声音提示模块；所述基站采用了双2.4G频率的定位技术，极大地提高的接收灵敏度，克服通讯距离受限、抗干扰能力差的缺陷，可以满足井下定位的要求；另外，使用TCP通讯方式替代传统的RS485总线方式，减少了系统中设备的数量，大幅度降低了企业的成本，提高了人员定位间设备通讯的带宽，同时，组网更加灵活与多变；还有，该井下双天线定位基站还设有多种指示灯和蜂鸣器、LCD屏等人机交互方式，能及时反映基站的工作状态，利于维护。

【技术实现步骤摘要】
一种用于井下人员定位的双天线基站
本技术涉及定位
，特别涉及一种用于井下人员定位的双天线基站，尤其涉及一种2.4G频段的人员定位基站。
技术介绍
我国的矿产资源大部分在地表以下，在矿产类开采的生产过程中，井下作业人员的定位系统发挥着重要作用。人员定位系统将井下人员的分布和位置信息实时反映在矿井生产调度中心的显示屏上，在正常生产期间，可以了解井下作业人员的工作情况；发生矿难时，又可及时提供井下人员的数量、位置，便于救助，井下道路和环境复杂，如果使用运营商的手机通讯基站，将会大大的提高成本。目前国内外井下人员定位系统基本采用无线射频识别(以下简称RFID)技术通过RS485总线，它通过安装在矿井巷道的多个定位基站和佩戴在作业工人身上的目标射频识别卡的通信，完成人员的定位功能。该方法具有如下缺点：一、RFID通讯距离的限制：RFID系统中的标签和读写器的通信完全依赖于RFID标签的耦合信号。在不增加发射功率的前提下，定位精度无法满足现场需求。如果提高发射功率，不仅无法满足行业标准，而且会增加设备的成本。二、抗干扰能力差：由于井道潮湿和地形复杂，采用RFID技术的定位仪会出现漏读和死机故障，增加了维护成本。三、RS485总线在复杂的环境中需要对井下设备进行分层，如果井下面积大，会造成设备管理成本加大。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种用于井下人员定位的双天线基站，放弃使用RS485总线形式，使用TCP协议来通讯，克服了现有技术中对现有设备进行分层，只要设备接入网络中，就可以满足精确定位到每一个设备的管理控制要求。另外，使用双天线接收定位卡的信号，可以基本解决漏读的问题，不需要另外布信号线，直接使用井下的网络系统。使组网更加灵活与多变。为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：一种用于井下人员定位的双天线基站，包括用于数据处理的中央处理单元MCU(微控制单元)、网络模块、存储模块、电源模块、电源接口、按键接口、LCD(液晶显示器)显示模块、信号接收模块、2.4G天线和声音提示模块。所述网络模块包括以太网PHY(物理接口收发器)和网络接口，所述的2.4G天线、信号接收模块和中央处理单元MCU依次电连接，所述的存储模块与中央处理单元MCU相连，所述网络接口、以太网PHY和中央处理单元MCU依次电连接，所述的LCD显示模块与中央处理单元MCU相连，所述的按键接口与中央处理单元MCU相连，所述声音提示模块与中央处理单元MCU电连接，所述电源接口和电源模块电连接，所述电源模块与存储模块、声音提示单元、LCD显示模块、中央处理单元MCU、网络模块、信号接收模块相连接。具体地，本技术实施例中的PHY为网络物理层芯片LAN8720A芯片，所述电源模块包括MP2303芯片和ASM1117芯片，所述中央处理单元MCU包括STM32f407VET6芯片。其中，本技术实施例中的2.4G天线增益为6DB，接收2.4G±10％Hz频率内的信号。其中，本技术实施例中的井下人员定位的双天线基站包括至少2个信号接收模块，所述的信号接收模块包括CC2530芯片，且皆设置为接收模式，不会进入发送模式。其中，本技术实施例中的LCD显示模块设置为只能驱动带SPI接口和字库的LCD显示屏。其中，本技术实施例中的按键接口包括唤醒按键、上翻页按键、下翻页按键和确定按键4个按键功能，配合中央处理单元MCU对LCD显示内容进行控制。进一步地，本技术实施例中的声音提示单元电路包括二极管D3、蜂鸣器LS1、N沟道MOS管Q1和电阻R75组成，二极管D3的负极与蜂鸣器LS1的正极、电源3.3V正极相连，二极管D3的正极与蜂鸣器LS1的负极、MOS管Q1的D极相连，MOS管Q1的G极与电阻R75的一端、MCU相连，MOS管Q1的S极与电阻R75的另一端、电源负极GND相连。进一步地，本技术实施例中的信号接收模块通过UART(通用异步手法传输器)接口与中央处理单元MCU相连。本技术实施例提供的技术方案的有益效果为：本技术实施例提供的一种用于井下人员定位的双天线基站，采用了双2.4G频率的定位技术，极大地提高的接收灵敏度，克服通讯距离受限、抗干扰能力差的缺陷，可以满足井下定位的要求。另外，使用TCP通讯方式替代传统的RS485总线方式，减少了系统中设备的数量，大幅度降低了企业的成本，提高了人员定位间设备通讯的带宽，同时，组网更加灵活与多变。还有，该井下双天线定位基站还设有多种指示灯和蜂鸣器、LCD屏等人机交互方式，能及时反映基站的工作状态，利于维护。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为井下人员定位的双天线基站结构图；图2为本技术实施例提供的电源输入电路图；图3为本技术实施例提供的电源模块的电路图；图4为本技术实施例提供的网络模块的电路图；图5为本技术实施例提供的信号接收模块的电路图；图6为本技术实施例提供的声音提示单元的电路图；图7为本技术实施例提供的存储模块的电路图；图8为本技术实施例提供的按键接口的电路图；图9为本技术实施例提供的LCD显示模块的电路图；图10为本技术实施例提供的MCU的电路图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术做进一步的说明。参见图1-10，本技术实施例提供了一种用于井下人员定位的双天线基站，包括用于数据处理的中央处理单元MCU(U3)、网络模块(P7和HR911105A)、存储模块(IC4)、电源模块(IC2)、电源接口(P3)、按键接口(P9)、LCD显示模块(P11)、信号接收模块(WF0和WF1)、2.4G天线和声音提示模块。所述网络模块包括以太网PHY(P7)和网络接口(HR911105A)，所述的2.4G天线、信号接收模块和中央处理单元MCU依次电连接(串口数据)，所述的存储模块与中央处理单元MCU相连(串口数据)，所述网络接口、以太网PHY和中央处理单元MCU依次电连接，所述的LCD显示模块与中央处理单元MCU相连，所述的按键接口与中央处理单元MCU相连，所述声音提示模块与中央处理单元MCU电连接，所述电源接口(12V)和电源模块电连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于井下人员定位的双天线基站，其特征在于：包括中央处理单元MCU、网络模块、存储模块、电源模块、电源接口、按键接口、LCD显示模块、信号接收模块、2.4G天线和声音提示模块；/n所述网络模块包括以太网PHY和网络接口，所述的2.4G天线、信号接收模块和中央处理单元MCU依次电连接，所述的存储模块与中央处理单元MCU相连，所述网络接口、以太网PHY和中央处理单元MCU依次电连接，所述的LCD显示模块与中央处理单元MCU相连，所述的按键接口与中央处理单元MCU相连，所述声音提示模块与中央处理单元MCU电连接，所述电源接口和电源模块电连接，所述电源模块与存储模块、声音提示单元、LCD显示模块、MCU、网络模块、信号接收模块相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于井下人员定位的双天线基站，其特征在于：包括中央处理单元MCU、网络模块、存储模块、电源模块、电源接口、按键接口、LCD显示模块、信号接收模块、2.4G天线和声音提示模块；
所述网络模块包括以太网PHY和网络接口，所述的2.4G天线、信号接收模块和中央处理单元MCU依次电连接，所述的存储模块与中央处理单元MCU相连，所述网络接口、以太网PHY和中央处理单元MCU依次电连接，所述的LCD显示模块与中央处理单元MCU相连，所述的按键接口与中央处理单元MCU相连，所述声音提示模块与中央处理单元MCU电连接，所述电源接口和电源模块电连接，所述电源模块与存储模块、声音提示单元、LCD显示模块、MCU、网络模块、信号接收模块相连接。


2.根据权利要求1所述的一种井下人员定位的双天线基站，其特征在于，所述电源模块包括MP2303芯片和ASM1117芯片，所述中央处理单元MCU包括STM32f407VET6芯片；所述以太网PHY为网络物理层芯片LAN8720A芯片。


3.根据权利要求1所述的一种井下人员定位的双天线基站，其特征在于，所述2.4G天线增益为6DB，接收信号频率为2.4G±10％Hz。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴波，
申请(专利权)人：武汉金安士达信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42