[實用新型]一種井下人員定位搜救系統

有效

• 申請號: 201220621519.8
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN203120157U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 孫繼平;劉毅
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種井下人員定位搜救系統。本實用新型具體涉及WI-FI無線通信，無線定位等技術領域。?

背景技術

井下人員定位是安全生產的重要措施。多年來人們采用各種方法井下人員位置進行檢測，當礦井發生意外事故時，定位系統可為人員搜救工作提供重要的參考。但目前的定位和搜救系統存在以下不足。?

目前實際使用以射頻識別技術(RFID)為主，RFID利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。與其它接觸式識別技術不同，RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可實現對人員或物體在不同狀態下的自動識別和位置監測。典型的射頻識別系統主要包括射頻卡和讀寫器兩部分。使用RFID具有以下問題：?

1.RFID通信距離有限，有源RFID卡最遠無障礙通信距離80米；?

2.RFID卡讀寫設備的體積較大，不便于攜帶。?

3.不便于雙向通信。?

基于無線傳感器網絡的定位系統，如Zigbee定位系統，在井下實際使用中存在以下問題：?

1.Zigbee無線傳感器網絡的組網需網絡核心設備協調器、路由器支持，網絡核心設備特別是協調器損壞，網絡將全部癱瘓。無法支持搜救定位。?

2.Zigbee無線傳感器網絡的通信必須有網絡支持，不支持點對點通信。在無網絡支持時，定位終端無法與其他設備通信。?

3.無法獲知被困人員的當前活動狀態。?

“Ad?hoc網絡”是IEEE802.11標準委員會制定的一種特殊的自組織對等式多跳移動通信網絡，在Ad?hoc網絡中，結點具有報文轉發能力，結點間的通信可能要經過多個中間結點的轉發，即經過多跳(MultiHop)，這是Ad?hoc網絡與其他移動網絡的最根本區別。結點通過分層的網絡協議和分布式算法相互協調，實現了網絡的自動組織和運行。因此它也被稱為多跳無線網(MultiHop?Wireless?Network)、自組織網絡(SelfOrganized?Network)或無固定設施的網絡(Infrastructureless?Network)，大多WI-FI無線網絡的模塊同時支持Ad?hoc網絡。?

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種能夠準確定位井下人員，并能在礦井發生意外事故，人員?被困，固定通信設施被損壞而無法工作時，具有搜索被困人員位置功能和雙向通信功能的定位與搜救系統。?

所述井下人員定位搜救系統包括：定位服務器、監控終端、有線通信子系統、無線通信基站、定位裝置和搜救裝置；有線通信子系統包括光纖、分光器和無線交換機；其特征在于：無線通信基站包括防爆箱、電源，備用電池、無線接入設備、天線隔離器和天線；在井下間隔一定距離安裝無線通信基站，無線通信基站通過光纖連接井上的無線交換機和定位服務器；定位裝置無法連接無線通信基站時通過無線通信方式連接搜救裝置；定位裝置用于定位和人體活動檢測；定位裝置定時向定位服務器發送使用人員的位置、身份及活動狀態信息；搜救裝置用于搜索無法連接無線通信基站的定位裝置，搜救裝置通過Ad?hoc組網與定位裝置無線連接通信。?

該系統進一步包括：定位裝置用于定位并檢測使用人員活動狀態，在與定位服務器正常通信的情況下，定時發送使用人員的位置信息、身份及活動狀態。?

該系統進一步包括：搜救裝置包括：處理器、無線通信部件、按鍵、存儲、顯示屏、LED指示燈、溫度傳感器和電源電路。?

該系統進一步包括：搜救裝置根據定位裝置發回的場強Rd計算搜救裝置與定位裝置的距離，公式如下：?

d=10A-Rd+Xδ10n]]>

式中A為信號傳播1m遠時收信號的功率；?

n為傳播因子也稱為損耗指數，其數值大小取決于無線信號的傳播環境；?

Rd為定位裝置接收到的無線通信基站的信號強度；?

X_δ為零均值的高斯分布正態隨機變量。?

本實用新型的特點?