[實用新型]煤礦井下人員指紋識別與瓦斯濃度動態監測系統

無效

• 申請號: 200920105283.0
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN201340651Y
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 陳巖;肖洪兵;喬繼紅;宋楠楠
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G07C1/10;E21F5/00;E21F11/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本實用新型涉及一種煤礦井下人員指紋識別與瓦斯濃度動態監測系統，基于無線傳感器網絡技術實現井下指紋識別和瓦斯濃度動態監測，屬于電子領域。

背景技術

煤炭行業是一個特殊的行業，瓦斯、礦塵、火災、水災、頂壓等各種安全隱患嚴重威脅著礦井作業工人的人身安全，為了有效預防上述事故的發生，煤礦已大量裝備了煤礦安全生產監控系統，這些安全監控系統大大改善了煤礦生產狀況。但是，多數煤礦仍然存在井下人員管理困難，井上人員難以及時掌握井下的情況和人員的動態分布及作業情況，并且一旦發生事故，現有監控系統對井下瓦斯、溫度、濕度等情況難以監測，井下人員位置難以確定。現有的煤礦井下環境監控系統與人員信息的采集系統分別為兩個獨立的系統，使用兩套計算機控制系統獨立控制。一旦發生事故不能夠及時了解井下人員所在位置的瓦斯等環境因素的情況，影響人員疏散和救援。

無線傳感器網絡技術可以從根本上解決環境監測系統中存在的不足。無線傳感器網絡技術是一種采用成熟無線通信技術的全球統一標準的、開放的網絡。它以IEEE802.15.4協議為基礎，致力于實現一種適用于固定、便攜或移動設備使用的，低復雜度、低成本、低功耗、低速率的短距離雙向無線通信。它用無線通信方式進行數據傳輸處理。隨著巷道的延伸，加入了無線傳感器網絡技術的系統可以及時地在這些區域增加無線網絡結點，擴大網絡規模。無線傳感器網絡技術在礦井環境監測中的研究和應用將帶來巨大的性能提升和經濟效益。

此外，指紋識別系統是利用人體活體指紋所具有的唯一性、排他性而研制的人事考勤系統。它克服了傳統打卡鐘、磁卡、IC卡等考勤方式在打卡、丟失等不足和缺陷，最為有效地杜絕了考勤管理中的人為因素，充分體現了考勤管理的公正，避免不必要的人事糾紛，為企業管理提供科學、可靠的考勤管理手段，是企業體現其管理形象、節約人力、提高效率、杜絕漏洞的最佳模式。該系統采用指紋識別功能，集中采集全礦入井人員的指紋，并與入井人員的基本資料相對應進行存儲，當職工上下井時，只用手指輕輕一點，提取、確認后就考勤成功。但這種入井時進行指紋考勤的方式存在指紋考勤后可能沒有下井這樣的考勤漏洞，不能可靠對下井人員實施考勤。

實用新型內容

為了克服現有技術結構的不足，本實用新型提供一種既可以有效動態地監測瓦斯濃度又可以準確對下井人員進行考勤定位的煤礦井下人員指紋識別與瓦斯濃度動態監測系統，基于無線傳感器網絡技術進行指紋識別和瓦斯濃度動態監測。

本實用新型涉及一種煤礦井下人員指紋識別與瓦斯濃度動態監測系統，基于無線傳感器網絡技術進行指紋識別和瓦斯濃度動態監測，包括：監控終端上位機和與監控終端上位機進行有線通信的固定監控裝置；其還包括：終端便攜式監控裝置，終端便攜式監控裝置實時采集礦井的第一環境數據和終端便攜式監控裝置持有人員的生命體征數據，并通過無線方式發送給固定監控裝置，并由固定監控裝置轉發給監控終端上位機；便攜式監控裝置具有指紋識別模塊，當持有人員進出煤礦井下時，持有人員通過指紋識別模塊采集指紋信息，指紋信息通過無線方式發送給所述固定監控裝置，并由固定監控裝置轉發給監控終端上位機。

在上述的煤礦井下人員指紋識別與瓦斯濃度動態監測系統中，當終端便攜式監控裝置監測到礦井處于不安全狀態時，發出第一告警信號，當固定監控裝置監測到礦井處于不安全狀態時，發出第二告警信號，當監控終端上位機監測到礦井或持有人員處于不安全狀態時，終端便攜式監控裝置發出第一告警信號和/或固定監控裝置發出所述第二告警信號。

在上述的煤礦井下人員指紋識別與瓦斯濃度動態監測系統中，終端便攜式監控裝置包括第一傳感器、第一無線通信模塊、第一處理器和第一電源供電模塊，第一傳感器用于采集第一環境數據和生命體征數據，并通過第一無線通信模塊發送；第一無線通信模塊接收監控終端上位機的第一報警指令；第一處理器當通過第一無線通信模塊接收到來自監控終端的第一報警指令時，發出所述第一告警信號；而且，第一處理器從第一傳感器接收采集到的第一環境數據和生命體征數據，對礦井的安全狀態進行監測，當監測到礦井處于不安全狀態時，發出第一告警信號；指紋識別模塊將采集到的指紋信息傳遞給第一處理器處理，第一處理器通過第一無線通信模塊發送給固定監控裝置；第一電源供電模塊為第一傳感器、第一無線通信模塊、第一處理器和指紋識別模塊提供電源。