井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法
【專利摘要】一種井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法，便于安全管理人員能夠及時(shí)掌握井下人員分布情況、危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)預(yù)警井下人員并提供有效的逃生路線，可以有效的降低人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，提高礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)水平。由上位機(jī)、光纖通信設(shè)備、通信分站、信息礦燈、聲光報(bào)警器、逃生引導(dǎo)屏和供電電源組成。其步驟是：上位機(jī)通過光纖通信設(shè)備接收來自通信分站的人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)向通信分站發(fā)送短信數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)及逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)；通訊分站將短信數(shù)據(jù)發(fā)送到信息礦燈、將聲光報(bào)警數(shù)據(jù)和逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)分別傳輸?shù)铰暪鈭?bào)警器和逃生引導(dǎo)屏；由井下工作人員佩戴信息礦燈并發(fā)送標(biāo)識(shí)身份的通信編碼到通信分站，同時(shí)，接收通信分站的預(yù)警信息及逃生路線引導(dǎo)。
【專利說明】
井下作業(yè)人員應(yīng)急救援弓I導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及在礦山、隧道施工等行業(yè)井下作業(yè)人員應(yīng)急救援領(lǐng)域，尤其涉及一種井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，礦山企業(yè)普遍存在入井人員管理困難，不能實(shí)時(shí)掌握井下工作人員的位置信息，一旦危險(xiǎn)事故發(fā)生，由于調(diào)度、通訊手段的限制，加之礦井巷道復(fù)雜，礦山井下事故發(fā)生的瞬間往往摸不清井下人員分布的情況和位置、不能及時(shí)的進(jìn)行逃生引導(dǎo)，從而造成搶救不及時(shí)，難以把事故的影響和損失降到最低限度。造成這一問題的原因是:礦山企業(yè)建設(shè)的人員定位系統(tǒng)、監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等相互獨(dú)立并且沒有一套完整的應(yīng)急救援方法及相關(guān)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要提供一種井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法，便于安全管理人員能夠及時(shí)掌握井下人員分布情況、危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)預(yù)警井下人員并提供有效的逃生路線，可以有效的降低人員傷亡、降低經(jīng)濟(jì)損失，提高礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)水平。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0005]井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)系統(tǒng)，其特殊之處是:由上位機(jī)、光纖通信設(shè)備、通信分站、信息礦燈、聲光報(bào)警器、逃生引導(dǎo)屏和供電電源組成，光纖通信設(shè)備與通信分站之間基于光纖通信技術(shù)的有線通信，通信分站與信息礦燈采用基于RF射頻技術(shù)的無線通信，通信分站與聲光報(bào)警器、逃生引導(dǎo)屏之間基于Zigbee通信技術(shù)的無線方式進(jìn)行通信；
[0006]所述通信分站由MCU微處理器1、RF射頻模塊1、Zigbee通信模塊1、FLASH存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊和光纖通信模塊組成；
[0007]所述信息礦燈由M⑶微處理器IV、照明組件、RF射頻模塊Π、液晶顯示屏、報(bào)警按鍵及鋰電池組成，鋰電池提供信息礦燈所有部件的電源；
[0008]所述聲光報(bào)警器由MCU微處理器Π、雙面報(bào)警燈、語音報(bào)警器和Zigbee通信模塊Π組成；
[0009]所述逃生引導(dǎo)屏主要由M⑶微處理器m、LED防爆屏和Zigbee通信模塊ΙΠ組成。
[0010]井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)方法，其特殊之處是:
[0011 ] S1、采用如上所述的井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)，上位機(jī)通過光纖通信設(shè)備與安裝在井下的通信分站進(jìn)行通信，上位機(jī)通過光纖通信設(shè)備接收來自通信分站的人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)通過光纖通信設(shè)備向通信分站發(fā)送短信數(shù)據(jù)、聲光報(bào)警數(shù)據(jù)及逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)；
[0012]S2、將通信分站安裝在井下指定的位置，并在安裝通信分站時(shí)記錄該通信分站的地理坐標(biāo)信息，通信分站通過RF射頻模塊I與信息礦燈進(jìn)行通信，接收來自信息礦燈的用于標(biāo)識(shí)身份的通信編碼;通信分站成功接收身份編碼后，從時(shí)鐘模塊讀取當(dāng)前的時(shí)間，然后把當(dāng)前時(shí)間和身份編碼存儲(chǔ)到FLASH存儲(chǔ)模塊;通信分站通過光纖通信模塊接收到上位機(jī)提取數(shù)據(jù)命令后，從FLASH存儲(chǔ)模塊讀取時(shí)間和身份編碼數(shù)據(jù)并通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；上位機(jī)接收來自通信分站的標(biāo)識(shí)人員位置及身份的定位信息，接收成功后進(jìn)行圖形顯示井下工作人員位置并存儲(chǔ)人員位置信息；
[0013]通訊分站通過光纖通信模塊接收到來自上位機(jī)的數(shù)據(jù)后，傳輸給通信分站，通信分站中的MCU微處理器I根據(jù)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行分類處理，數(shù)據(jù)分為短信數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)和逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)三類，通信分站通過RF射頻模塊I將短信數(shù)據(jù)發(fā)送到信息礦燈，通信分站通過Zigbee通信模塊與聲光報(bào)警器和逃生引導(dǎo)屏進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，把來自于上位機(jī)的聲光報(bào)警數(shù)據(jù)和逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)分別傳輸?shù)铰暪鈭?bào)警器和逃生引導(dǎo)屏；
[0014]S3、由井下工作人員佩戴信息礦燈，照明組件負(fù)責(zé)照明；RF射頻模塊Π負(fù)責(zé)與通信分站進(jìn)行通信，當(dāng)佩戴信息礦燈的井下工作人員通過通信分站時(shí)，信息礦燈通過RF射頻模塊發(fā)送標(biāo)識(shí)身份的通信編碼到通信分站；同時(shí)，信息礦燈通過RF射頻模塊Π接收通信分站的短信數(shù)據(jù)(即文字報(bào)警信息)，文字信息包含預(yù)警信息及逃生路線引導(dǎo)，接收文字報(bào)警信息成功后通過照明組件進(jìn)行燈光閃爍報(bào)警提示給井下工作人員，井下工作人員看到燈光閃爍報(bào)警提示后及時(shí)查看文字報(bào)警信息，按照文字報(bào)警信息的提示進(jìn)行快速逃生；
[0015]井下工作人員通過報(bào)警按鍵發(fā)送報(bào)警信息，報(bào)警信息通過RF射頻模塊與通信分站進(jìn)行通信把報(bào)警信息上傳到通信分站，通信分站然后把報(bào)警信息上傳到上位機(jī)，通過上位機(jī)得知發(fā)出報(bào)警的井下工作人員位置及身份信息；
[0016]S4、聲光報(bào)警器安裝在井下巷道內(nèi)與通信分站對(duì)應(yīng)處，聲光報(bào)警器通過Zigbee通信模塊Π與通信分站通信，接收通信分站的聲光報(bào)警信息，聲光報(bào)警信息是由上位機(jī)通過光纖通信發(fā)送到通信分站;聲光報(bào)警器接收到聲光報(bào)警信息后，立即進(jìn)行報(bào)警燈閃爍報(bào)警、語音播報(bào)提示井下工作人員；
[0017]S5、逃生引導(dǎo)屏通過Zigbee通信模塊Π與通信分站通信，接收通信分站的逃生引導(dǎo)信息，逃生引導(dǎo)信息是由上位機(jī)通過光纖通信發(fā)送到通信分站，逃生引導(dǎo)屏接收到逃生引導(dǎo)信息后，立即在LED防爆屏上進(jìn)行滾動(dòng)顯示提示井下工作人員。
[0018]所述上位機(jī)的工作步驟如下:
[0019]1、通過通信分站采集人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
[0020]2、在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中解析出人員位置信息、呼叫報(bào)警信息；
[0021]3、在上位機(jī)上顯示人員分布位置；
[0022]4、判斷是否有井下工作人員呼叫報(bào)警，如通過上位機(jī)進(jìn)行報(bào)警顯示、聲音報(bào)警;如沒有呼叫報(bào)警，再通過瓦斯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或視頻采集系統(tǒng)判斷是否有危險(xiǎn)情況；
[0023]5、如有危險(xiǎn)情況，由安全管理專家根據(jù)人員分布、危險(xiǎn)區(qū)域，在上位機(jī)上做出救援及逃生引導(dǎo)路線；
[0024]6、然后向信息礦燈發(fā)布文字信息提示危險(xiǎn)區(qū)域、逃生引導(dǎo)路線；向聲光報(bào)警器發(fā)布報(bào)警信息；
[0025]7、向逃生引導(dǎo)屏發(fā)布危險(xiǎn)區(qū)域、逃生引導(dǎo)路線。
[0026]所述井下指定的位置是指井下巷道每隔200米且位于巷道上方位置或巷道的拐彎處。
[0027]所述人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)格式為時(shí)間、通信分站編碼、人員編碼、呼叫報(bào)警標(biāo)志。
[0028]所述短信數(shù)據(jù)格式為類型、人員編碼、短信息；聲光報(bào)警數(shù)據(jù)格式為類型、聲光報(bào)警器編碼、報(bào)警音類別、語音信息;逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)格式為類型、逃生引導(dǎo)屏編碼、逃生引導(dǎo)信息。
[0029]所述人員編碼規(guī)則是由2個(gè)字節(jié)組成的十進(jìn)制數(shù)。
[0030]本發(fā)明的有益效果是:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下工作人員的位置信息，一旦發(fā)生危險(xiǎn)情況能夠及時(shí)通知井下工作人員進(jìn)行緊急避險(xiǎn)并提供有效的逃生引導(dǎo)信息，井下工作人員接收到報(bào)警信息、逃生引導(dǎo)信息后能夠及時(shí)撤離危險(xiǎn)區(qū)域，前往當(dāng)前安全的區(qū)域。提高礦山企業(yè)的應(yīng)急救援效率、有效降低險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)的人員傷亡數(shù)量、降低經(jīng)濟(jì)損失，提高礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)水平。
【附圖說明】
[0031]圖1是井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)系統(tǒng)的方框圖；
[0032]圖2是上位機(jī)的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0034]參照?qǐng)D1，該系統(tǒng)由上位機(jī)1、光纖通信設(shè)備2、通信分站3、信息礦燈4、聲光報(bào)警器
5、逃生引導(dǎo)屏6和供電電源7組成;供電電源7是具備防爆功能的井下660伏特交流電轉(zhuǎn)18伏特直流電電源。光纖通信設(shè)備2由光纖交換機(jī)、光纖、光端機(jī)及雙絞線組成，負(fù)責(zé)通信分站3與上位機(jī)軟件系統(tǒng)I之間的數(shù)據(jù)通信。
[0035]所述通信分站3由MCU微處理器I15、RF射頻模塊I18、Zigbee通信模塊I16、FLASH存儲(chǔ)模塊14、時(shí)鐘模塊17和光纖通信模塊13組成，信息礦燈4由M⑶微處理器IV20、照明組件22、RF射頻模塊Π 19、液晶顯示屏23、報(bào)警按鍵21及鋰電池24組成，聲光報(bào)警器5由M⑶微處理器Π 25、雙面報(bào)警燈26、語音報(bào)警器27和Zigbee通信模塊Π 28組成，逃生引導(dǎo)屏6主要由MCU微處理器m31、LED防爆屏30和Zigbee通信模塊ΙΠ29組成。
[0036]上位機(jī)I與光纖通信設(shè)備2通信采用以太網(wǎng)傳輸鏈路8;光纖通信設(shè)備2與通信分站3通信采用光纖鏈路9;通信分站3與信息礦燈4通信采用無線RF射頻鏈路10;通信分站3與聲光報(bào)警器5通信采用無線Zigbee通信鏈路11;通信分站3與逃生引導(dǎo)屏6通信采用無線Zigbee通信鏈路12。
[0037]供電電源7給光纖通信設(shè)備2、通信分站3、聲光報(bào)警器5和逃生引導(dǎo)屏6供電；信息礦燈4由自身攜帶的鋰電池24供電。
[0038]井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)方法，其步驟如下:
[0039]1、上位機(jī)I通過光纖通信設(shè)備2接收來自通信分站3的人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)通過光纖通信設(shè)備2向通信分站3發(fā)送短信數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)及逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)；
[0040]2、通信分站3的光纖通信模塊13負(fù)責(zé)與光纖鏈路9通信，將通信分站3安裝在井下指定位置，所述井下指定的位置是指井下巷道每隔200米且位于巷道上方位置或巷道的拐彎處;并在安裝通信分站3時(shí)記錄該通信分站的地理坐標(biāo)，通信分站3通過RF射頻模塊118與信息礦燈4進(jìn)行通信，接收來自信息礦燈4的用于標(biāo)識(shí)身份的通信編碼;通信分站3成功接收身份編碼后，從時(shí)鐘模塊17讀取當(dāng)前的時(shí)間，然后把當(dāng)前時(shí)間和身份編碼存儲(chǔ)到FLASH存儲(chǔ)模塊14;通信分站3通過光纖通信模塊13接收到上位機(jī)I提取人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)命令后，從FLASH存儲(chǔ)模塊14讀取時(shí)間和身份編碼數(shù)據(jù)并通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)I;上位機(jī)I接收來自通信分站的標(biāo)識(shí)人員位置及身份的定位信息，接收成功后進(jìn)行圖形顯示井下工作人員位置并存儲(chǔ)人員位置信息。
[0041 ]通訊分站3通過光纖通信模塊13接收到來自上位機(jī)I的數(shù)據(jù)后，通過通信連接線32傳輸給M⑶微處理器I15;M⑶微處理器115根據(jù)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行分類處理，數(shù)據(jù)分為短信數(shù)據(jù)、聲光報(bào)警數(shù)據(jù)和逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)三類;短信數(shù)據(jù)通過通信連接線35傳輸給RF射頻模塊118，RF射頻模塊118通過無線射頻的方式把短信數(shù)據(jù)發(fā)送到信息礦燈4的RF射頻模塊Π 19;聲光報(bào)警數(shù)據(jù)通過通信連接線34傳輸給Zigbee通信模塊116，Zigbee通信模塊116通過Zigbee無線自組網(wǎng)的方式把報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸給聲光報(bào)警器5的Zigbee通信模塊Π 28;逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)通過通信連接線34傳輸給Zigbee通信模塊116，Zigbee通信模塊116通過Zigbee無線自組網(wǎng)的方式把逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)傳輸給逃生引導(dǎo)屏6的Zigbee通信模塊ΙΠ29。
[0042]通信分站3的RF射頻模塊118接收來自信息礦燈4的RF射頻模塊Π19傳輸?shù)挠糜跇?biāo)識(shí)信息礦燈4的唯一身份編碼及報(bào)警數(shù)據(jù)，然后RF射頻模塊181通過通信連接線35把數(shù)據(jù)傳給MCU微處理器115，再通過通信連接線32傳輸給光纖通信模塊13并上傳到上位機(jī)I。
[0043]3、信息礦燈4的M⑶微處理器IV20通過通信連接線37與RF射頻模塊Π 19通信，由井下工作人員佩戴信息礦燈4，當(dāng)佩戴信息礦燈4的井下工作人員通過通信分站3時(shí)，信息礦燈4通過RF射頻模塊Π 19發(fā)送標(biāo)識(shí)身份的通信編碼到通信分站3;同時(shí)信息礦燈4通過RF射頻模塊Π 19接收來自通信分站3的RF射頻模塊118的短信數(shù)據(jù)即文字報(bào)警信息，文字報(bào)警信息包括預(yù)警信息及逃生路線引導(dǎo);接收到短信數(shù)據(jù)后，MCU微處理器IV20通過通信連接線38給照明組件22發(fā)送燈光閃爍控制命令，照明組件22接收到命令進(jìn)行燈光閃爍報(bào)警，提示給井下工作人員，井下工作人員看到燈光閃爍報(bào)警提示后及時(shí)查看文字報(bào)警信息，按照文字報(bào)警信息的提示進(jìn)行快速逃生;在照明組件22進(jìn)行燈光閃爍期間，如果有報(bào)警按鍵21被按下、信號(hào)通過通信連接線40傳輸給M⑶微處理器IV20，M⑶微處理器IV20則通過通信連接線38給照明組件22發(fā)送停止燈光閃爍命令。
[0044]井下工作人員按下報(bào)警按鍵21時(shí)發(fā)送報(bào)警信息，信號(hào)通過通信連接線40傳輸給MCU微處理器IV20，MCU微處理器IV20通過通信連接線37把按鍵報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸給RF射頻模塊Π 19，RF射頻模塊Π 19再把報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸給通信分站3的RF射頻模塊118，通信分站然后把報(bào)警信息上傳到上位機(jī)，通過上位機(jī)得知發(fā)出報(bào)警的井下工作人員位置及身份信息。
[0045]4、聲光報(bào)警器5安裝在井下巷道內(nèi)與通信分站對(duì)應(yīng)處(每隔200米設(shè)置一個(gè))，聲光報(bào)警器5的MCU微處理器Π 25通過通信連接線43與Zigbee通信模塊Π 28通信，接收來自通信分站3的Zigbee通信模塊116的報(bào)警數(shù)據(jù);接收到報(bào)警數(shù)據(jù)后，MCU微處理器Π 25通過通信連接線41給雙面報(bào)警燈26發(fā)送燈光閃爍命令，同時(shí)，通過通信連接線42給語音報(bào)警器27發(fā)送語音報(bào)警命令，語音報(bào)警器27接收到語音報(bào)警命令則立即進(jìn)行語音播放的方式進(jìn)行報(bào)警，提示井下工作人員。
[0046]5、逃生引導(dǎo)屏6的MCU微處理器ΙΠ31通過通信連接線44與Zigbee通信模塊ΙΠ29通信，接收來自通信分站3的Zigbee通信模塊116的逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù);接收到逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)后，M⑶微處理器ΙΠ31通過通信連接線45給LED防爆屏30發(fā)送逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)，LED防爆屏30接收到數(shù)據(jù)后則立即進(jìn)行滾動(dòng)顯示，提示井下工作人員。
[0047]參照?qǐng)D2，所述上位機(jī)的工作步驟如下:
[0048]1、通過通信分站采集人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
[0049]2、在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中解析出人員位置信息、呼叫報(bào)警信息；
[0050]3、在上位機(jī)上顯示人員分布位置；
[0051]4、判斷是否有井下工作人員呼叫報(bào)警，如通過上位機(jī)進(jìn)行報(bào)警顯示、聲音報(bào)警;如沒有呼叫報(bào)警，再通過瓦斯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或視頻采集系統(tǒng)判斷是否有危險(xiǎn)情況；
[0052]5、如有危險(xiǎn)情況，由安全管理專家根據(jù)人員分布、危險(xiǎn)區(qū)域，在上位機(jī)上做出救援及逃生引導(dǎo)路線；
[0053]6、然后向信息礦燈發(fā)布文字信息提示危險(xiǎn)區(qū)域、逃生引導(dǎo)路線；向聲光報(bào)警器發(fā)布報(bào)警信息；
[0054]7、向逃生引導(dǎo)屏發(fā)布危險(xiǎn)區(qū)域、逃生引導(dǎo)路線。
[0055]人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)格式:(通信分站發(fā)送給上位機(jī))
[0056]時(shí)間(6字節(jié)，16進(jìn)制)、通信分站編碼(2字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、人員編碼(2字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、呼叫報(bào)警標(biāo)志(I字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))。
[0057]短信數(shù)據(jù)格式:(上位機(jī)發(fā)送給通信分站)
[0058]類型(I字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、人員編碼(2字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、短信息(50字節(jié)，漢字編碼)。
[0059]聲光報(bào)警數(shù)據(jù)格式:
[0060]類型(I字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、聲光報(bào)警器編碼(2字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、報(bào)警音類別(I字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、語音信息(50字節(jié)，漢字編碼)。
[0061]逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)格式:
[0062]類型(I字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、逃生引導(dǎo)屏編碼(2字節(jié)，十進(jìn)制數(shù))、逃生引導(dǎo)信息(50字節(jié)，漢字編碼)。
[0063]人員編碼規(guī)則是由2個(gè)字節(jié)組成的十進(jìn)制數(shù)，如1000標(biāo)識(shí)“張三”、1001標(biāo)識(shí)“李四”。
[0064]以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征是:由上位機(jī)、光纖通信設(shè)備、通信分站、信息礦燈、聲光報(bào)警器、逃生引導(dǎo)屏和供電電源組成，光纖通信設(shè)備與通信分站之間基于光纖通信技術(shù)的有線通信，通信分站與信息礦燈采用基于RF射頻技術(shù)的無線通信，通信分站與聲光報(bào)警器、逃生引導(dǎo)屏之間基于Zigbee通信技術(shù)的無線方式進(jìn)行通信； 所述通信分站由M⑶微處理器1、RF射頻模塊IZigbee通信模塊1、FLASH存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊和光纖通信模塊組成； 所述信息礦燈由M⑶微處理器IV、照明組件、RF射頻模塊Π、液晶顯示屏、報(bào)警按鍵及鋰電池組成，鋰電池提供信息礦燈所有部件的電源； 所述聲光報(bào)警器由M⑶微處理器Π、雙面報(bào)警燈、語音報(bào)警器和Zigbee通信模塊Π組成； 所述逃生引導(dǎo)屏由MCU微處理器ΙΠ、LED防爆屏和Zigbee通信模塊ΙΠ組成。2.井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)方法，其特征是: 51、采用如上所述的井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)，上位機(jī)通過光纖通信設(shè)備與安裝在井下的通信分站進(jìn)行通信，上位機(jī)通過光纖通信設(shè)備接收來自通信分站的人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)通過光纖通信設(shè)備向通信分站發(fā)送短信數(shù)據(jù)、聲光報(bào)警數(shù)據(jù)及逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)； 52、將通信分站安裝在井下指定的位置，并在安裝通信分站時(shí)記錄該通信分站的地理坐標(biāo)信息，通信分站通過RF射頻模塊I與信息礦燈進(jìn)行通信，接收來自信息礦燈的用于標(biāo)識(shí)身份的通信編碼;通信分站成功接收身份編碼后，從時(shí)鐘模塊讀取當(dāng)前的時(shí)間，然后把當(dāng)前時(shí)間和身份編碼存儲(chǔ)到FLASH存儲(chǔ)模塊;通信分站通過光纖通信模塊接收到上位機(jī)提取數(shù)據(jù)命令后，從FLASH存儲(chǔ)模塊讀取時(shí)間和身份編碼數(shù)據(jù)并通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī);上位機(jī)接收來自通信分站的標(biāo)識(shí)人員位置及身份的定位信息，接收成功后進(jìn)行圖形顯示井下工作人員位置并存儲(chǔ)人員位置信息； 通訊分站通過光纖通信模塊接收到來自上位機(jī)的數(shù)據(jù)后，傳輸給通信分站，通信分站中的MCU微處理器I根據(jù)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行分類處理，數(shù)據(jù)分為短信數(shù)據(jù)、聲光報(bào)警數(shù)據(jù)和逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)三類，通信分站通過RF射頻模塊I將短信數(shù)據(jù)發(fā)送到信息礦燈，通信分站通過Zigbee通信模塊與聲光報(bào)警器和逃生引導(dǎo)屏進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，把來自于上位機(jī)的聲光報(bào)警數(shù)據(jù)和逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)分別傳輸?shù)铰暪鈭?bào)警器和逃生引導(dǎo)屏； 53、由井下工作人員佩戴信息礦燈，照明組件負(fù)責(zé)照明；RF射頻模塊Π負(fù)責(zé)與通信分站進(jìn)行通信，當(dāng)佩戴信息礦燈的井下工作人員通過通信分站時(shí)，信息礦燈通過RF射頻模塊發(fā)送標(biāo)識(shí)身份的通信編碼到通信分站；同時(shí)，信息礦燈通過RF射頻模塊Π接收通信分站的文字報(bào)警信息，文字信息包含預(yù)警信息及逃生路線引導(dǎo)，接收文字報(bào)警信息成功后通過照明組件進(jìn)行燈光閃爍報(bào)警提示給井下工作人員，井下工作人員看到燈光閃爍報(bào)警提示后及時(shí)查看文字報(bào)警信息，按照文字報(bào)警信息的提示進(jìn)行快速逃生； 井下工作人員通過報(bào)警按鍵發(fā)送報(bào)警信息，報(bào)警信息通過RF射頻模塊與通信分站進(jìn)行通信把報(bào)警信息上傳到通信分站，通信分站然后把報(bào)警信息上傳到上位機(jī)，通過上位機(jī)得知發(fā)出報(bào)警的井下工作人員位置及身份信息； 54、聲光報(bào)警器安裝在井下巷道內(nèi)與通信分站對(duì)應(yīng)處，聲光報(bào)警器通過Zigbee通信模塊Π與通信分站通信，接收通信分站的報(bào)警信息，報(bào)警信息是由上位機(jī)通過光纖通信發(fā)送到通信分站;聲光報(bào)警器接收到報(bào)警信息后，立即進(jìn)行報(bào)警燈閃爍報(bào)警、語音播報(bào)提示井下工作人員； S5、逃生引導(dǎo)屏通過Zigbee通信模塊Π與通信分站通信，接收通信分站的逃生引導(dǎo)信息，逃生引導(dǎo)信息是由上位機(jī)通過光纖通信發(fā)送到通信分站，逃生引導(dǎo)屏接收到逃生引導(dǎo)信息后，立即在LED防爆屏上進(jìn)行滾動(dòng)顯示提示井下工作人員。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)方法，所述井下指定的位置是指井下巷道每隔200米且位于巷道上方位置或巷道的拐彎處。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)方法，其特征是:其特征是:井下每間隔200米設(shè)置I個(gè)聲光報(bào)警器。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)方法，其特征是:所述人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)格式為時(shí)間、通信分站編碼、人員編碼、呼叫報(bào)警標(biāo)志;所述短信數(shù)據(jù)格式為類型、人員編碼、短信息;所述聲光報(bào)警數(shù)據(jù)格式為類型、聲光報(bào)警器編碼、報(bào)警音類別、語音信息;逃生引導(dǎo)數(shù)據(jù)格式為類型、逃生引導(dǎo)屏編碼、逃生引導(dǎo)信息。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下作業(yè)人員應(yīng)急救援引導(dǎo)方法，其特征是:所述人員編碼規(guī)則是由2個(gè)字節(jié)組成的十進(jìn)制數(shù)。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK105952494SQ201610311425
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】杜鵬, 李晗
【申請(qǐng)人】錦州遼工維森光電技術(shù)有限公司