[實(shí)用新型]井下定位系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220199344.6
• 申請(qǐng)日: 2012-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN202523089U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周步祥;楊安勇;羅毅;趙連興;宋凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都常道科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06K17/00
• 分類號(hào): G06K17/00
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 熊曉果;韓洋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于井下定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種井下定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

礦井下工作環(huán)境惡劣，地質(zhì)情況復(fù)雜，隨時(shí)可能充斥各種有害氣體，透水及冒頂?shù)任ｋU(xiǎn)事故也可能隨時(shí)發(fā)生，然而礦井下復(fù)雜的環(huán)境決定了不是所有的情況都能夠采用設(shè)備檢測(cè)或者預(yù)計(jì)到。所以當(dāng)?shù)V井出現(xiàn)危險(xiǎn)事故時(shí)，需要通過(guò)井下定位系統(tǒng)準(zhǔn)確、快速地掌握井下工作人員的準(zhǔn)確位置、環(huán)境情況，及時(shí)與被困人員溝通信息，以利于高效的搶救被困人員，保證井下工作人員的生命安全。

現(xiàn)有的井下定位系統(tǒng)通常包括定位卡、位置信息采集裝置和監(jiān)控設(shè)備，定位卡與位置信息采集裝置進(jìn)行通信，定位卡發(fā)送信號(hào)給位置信息采集裝置，位置信息采集裝置再將該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給井上的監(jiān)控設(shè)備，井上監(jiān)控設(shè)備中的管理軟件依次輪詢位置信息采集器，將定位卡的編號(hào)、時(shí)間、位置信息采集器編號(hào)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在監(jiān)控設(shè)備中，查詢某一編號(hào)的井下人員的行走路徑時(shí)，跟蹤與該編號(hào)相對(duì)應(yīng)的定位卡所經(jīng)過(guò)的所有位置信息采集器，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該編號(hào)井下人員定位跟蹤。但是監(jiān)控設(shè)備輪詢位置信息采集器，各位置信息采集器攜帶的信息數(shù)據(jù)幀之間存在時(shí)延等待，輪詢耗時(shí)較大，井下定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的跟蹤定位實(shí)時(shí)性較差，反應(yīng)速度慢。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的井下定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較差的問(wèn)題，提供一種井下定位系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

井下定位系統(tǒng)，包括多個(gè)RFID射頻識(shí)別卡、位置信息采集器和監(jiān)控設(shè)備，所述監(jiān)控設(shè)備設(shè)置于井上，所述RFID射頻識(shí)別卡安裝于井下人員身上，其特征在于，該井下定位系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)傳輸裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置設(shè)置有CANBUS通信接口，數(shù)據(jù)傳輸裝置通過(guò)CAN總線與位置信息采集器連接，監(jiān)控設(shè)備通過(guò)有線方式連接至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸裝置，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸裝置連接至少一個(gè)位置信息采集器，位置信息采集器安裝于井下不同位置，位置信息采集器通過(guò)無(wú)線方式與RFID射頻識(shí)別卡連接。采用CAN總線進(jìn)行信息交互，采用數(shù)據(jù)總線幀聽方法，數(shù)據(jù)傳輸量大的位置信息采集器優(yōu)先存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)幀之間無(wú)需延時(shí)等待，數(shù)據(jù)傳輸無(wú)沖突、無(wú)遺漏，數(shù)據(jù)傳輸速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。此外，采用總線進(jìn)行信息交互一臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸裝置可連接多個(gè)（包括兩個(gè)）位置信息采集器，各個(gè)位置信息采集器采用不同的地址。一臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸裝置可連接多個(gè)位置信息采集器，節(jié)省設(shè)備成本。

優(yōu)選地，所述RFID射頻識(shí)別卡包括內(nèi)嵌有ZIGBEE協(xié)議棧的無(wú)線發(fā)送器，位置信息采集器安裝于井下不同位置，位置信息采集器采集通過(guò)ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)與RFID射頻識(shí)別卡連接。RFID射頻識(shí)別卡與位置信息采集器之間通過(guò)ZIGBEE技術(shù)進(jìn)行通信，覆蓋率高，可實(shí)現(xiàn)低功耗、高可靠性、高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步的，所述位置信息采集器包括嵌有RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的ARM單片機(jī)和RFID射頻識(shí)別無(wú)線接收器，所述RFID射頻識(shí)別無(wú)線接收器與嵌有RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的ARM單片機(jī)連接。位置信息采集器采用RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)接收并進(jìn)行處理RFID射頻識(shí)別卡發(fā)來(lái)的信息，使得井下定位系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置包括嵌有RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的ARM單片機(jī)。

優(yōu)選地，所述RFID射頻識(shí)別卡上設(shè)有欠壓檢測(cè)器和報(bào)警按鈕。RFID射頻識(shí)別卡上設(shè)置有欠壓檢測(cè)器，當(dāng)RFID射頻識(shí)別卡電源電壓較低時(shí)，欠壓檢測(cè)器檢測(cè)到電池電壓不足時(shí)，RFID射頻識(shí)別卡向井上監(jiān)控設(shè)備發(fā)送欠壓信息，以便于井上人員對(duì)RFID射頻識(shí)別卡進(jìn)行電池更換。RFID射頻識(shí)別卡上還設(shè)置有報(bào)警按鈕，當(dāng)井下人員在突遇危險(xiǎn)情況下可向井上人員發(fā)送報(bào)警信息，進(jìn)行呼救。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型井下定位系統(tǒng)中，設(shè)置有數(shù)據(jù)傳輸裝置，數(shù)據(jù)傳輸裝置通過(guò)CANBUS總線與位置信息采集器連接，提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率，增強(qiáng)了系統(tǒng)時(shí)效性，為井下作業(yè)安全性提供了保障。

2、RFID射頻識(shí)別卡中無(wú)線發(fā)送器嵌有ZIGBEE協(xié)議棧，通過(guò)ZIGBEE技術(shù)實(shí)現(xiàn)RFID射頻識(shí)別卡與位置信息采集器之間的通信，覆蓋率高，可靠性強(qiáng)，避免了因井下復(fù)雜環(huán)境而造成的井下定位系統(tǒng)覆蓋不足的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。