[發(fā)明專利]一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410012134.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN103780473B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁恩杰;喬欣;常飛;胡晨駿;王桃;孟磊;劉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/46
• 分類號(hào): H04L12/46;H04L12/24;H04N7/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于：它包括LED智能顯示終端系統(tǒng)、主控中心、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)信息交互管理平臺(tái)、感知信息系統(tǒng)、調(diào)度控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)；感知信息系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)信息交互管理平臺(tái)與主控中心連接，調(diào)度控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與主控中心連接，主控中心與LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)連接，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)通信設(shè)備與LED智能顯示終端系統(tǒng)連接；

所述的LED智能顯示終端系統(tǒng)包括：嵌入式控制系統(tǒng)、電源管理模塊、語音通信模塊、LED智能顯示器和以太網(wǎng)通信設(shè)備接口；電源管理模塊同時(shí)與嵌入式控制系統(tǒng)、語音通信模塊和LED智能顯示器連接，語音通信模塊、LED智能顯示器和以太網(wǎng)通信設(shè)備接口均與嵌入式控制系統(tǒng)連接；所述的LED智能顯示器包括：LED顯示器、LED顯示器接口和LED驅(qū)動(dòng)電路，嵌入式控制系統(tǒng)通過LED顯示器接口和LED驅(qū)動(dòng)電路與LED顯示器連接；

所述的主控中心是安裝在井上調(diào)度室的設(shè)備，由服務(wù)器、NMS網(wǎng)管系統(tǒng)、GUI操作界面、實(shí)時(shí)信息交互管理平臺(tái)、調(diào)度控制系統(tǒng)、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口組成；服務(wù)器相關(guān)硬件設(shè)備同時(shí)與GUI操作界面、NMS網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)信息交互管理平臺(tái)、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口連接；LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)同時(shí)與實(shí)時(shí)信息交互管理平臺(tái)、調(diào)度控制系統(tǒng)連接；主控中心能夠?qū)Ω鱾€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，當(dāng)井下出現(xiàn)狀況時(shí)，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)信息交互管理平臺(tái)智能對(duì)LED智能顯示終端系統(tǒng)發(fā)出指令，使LED智能顯示終端系統(tǒng)通過揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)及顯示逃生路線；主控制中心系統(tǒng)也能夠通過人工干預(yù)的方式對(duì)LED智能顯示終端系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度、提示、警告操作，實(shí)現(xiàn)井下監(jiān)控信息與管理調(diào)度的實(shí)用化、可視化、直觀化和透明化；

所述的LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)是一種嵌入式Linux的管理服務(wù)器，系統(tǒng)安裝有LED智能顯示控制軟件平臺(tái)和語音通信控制軟件；LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)接收實(shí)時(shí)信息交互管理平臺(tái)處理后的信息，并且對(duì)信息進(jìn)行分類，包括信息的類型、信息的位置、信息的安全性；此外，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)針對(duì)不同類型的信息及信息的位置對(duì)井下LED進(jìn)行管理，由于井下交叉路口、彎道多，交通復(fù)雜，需將井下劃分成區(qū)域，使得每個(gè)LED智能顯示器能夠?qū)崟r(shí)顯示其所在區(qū)域的信息；所述的LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)通過對(duì)不同位置的LED智能顯示器進(jìn)行管理，顯示不同區(qū)域的信息包括井上指令信息、井下LED周圍人員信息、周圍環(huán)境感知信息、周圍設(shè)備感知信息、周圍交通信息、周圍調(diào)度信息、周圍災(zāi)害預(yù)警信息及逃生誘導(dǎo)路線；此外，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)可安裝管理信息的軟件，充分發(fā)揮其實(shí)際應(yīng)用功能，更全面可靠的為井下信息的傳播服務(wù)；

所述的實(shí)時(shí)信息交互管理平臺(tái)是一種嵌入式Linux的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，系統(tǒng)安裝有SQL數(shù)據(jù)庫和信息處理軟件平臺(tái)，信息處理軟件平臺(tái)包括災(zāi)害感知信息發(fā)送軟件、人員調(diào)度信息發(fā)送軟件、機(jī)車人員位置信息發(fā)送軟件、設(shè)備感知信息發(fā)送軟件、井上指令信息發(fā)送軟件、井下交通信息發(fā)送軟件；通過軟件獲取井下的設(shè)備感知信息、環(huán)境感知信息、人員位置調(diào)度管理信息、交通信息、災(zāi)害預(yù)警信息、災(zāi)后安全逃生路線信息及井上控制指令，將所獲得的信息進(jìn)行融合處理，使得信息遵循統(tǒng)一的協(xié)議，并且將不同類型、不同位置的信息標(biāo)示為不同的ID；

所述的嵌入式控制系統(tǒng)，由ARM11及相關(guān)外圍電路構(gòu)成，通過RS458總線直接連接到通信設(shè)備，經(jīng)過CAN接口轉(zhuǎn)換到千兆工業(yè)以太網(wǎng)上，能夠?qū)崿F(xiàn)井上控制中心能夠與嵌入式控制系統(tǒng)全雙工通信，同時(shí)各級(jí)終端之間也可級(jí)聯(lián)交互通信；其功能是負(fù)責(zé)LED智能顯示終端系統(tǒng)管理、語音通信模塊管理及其他外圍擴(kuò)展電路的管理；所述的嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)，運(yùn)行速度高效，能夠更好地提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、可靠、穩(wěn)定性，并且系統(tǒng)采用分布式管理模式，同時(shí)各級(jí)終端之間也可級(jí)聯(lián)交互通信，有效地提高了各個(gè)終端系統(tǒng)的獨(dú)立性與級(jí)聯(lián)耦合性；

所述的電源管理模塊，電源管理模塊對(duì)LED智能顯示終端系統(tǒng)管理的各個(gè)模塊供電，所述的各個(gè)模塊包括：隔爆本安型防護(hù)模塊、保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路、井下直流安全電壓36V的轉(zhuǎn)換電路，通過可調(diào)的LM2576HV-ADJ穩(wěn)壓集成電路轉(zhuǎn)換成5V、3.3V的電源，對(duì)MCU、語音通信、LED智能顯示器及芯片的供電；所述的電源管理模塊為智能型電源，通過ARM11的I/O口對(duì)電源模塊的各個(gè)輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測，且通過ARM11的通信接口將井下LED智能顯示終端系統(tǒng)的電源模塊是否正常傳輸?shù)骄现骺刂行模?/p>

所述的LED智能顯示器，采用礦用隔爆兼本質(zhì)安全型LED點(diǎn)陣組成，通過級(jí)聯(lián)的方式擴(kuò)展LED智能顯示器，能夠滿足井下各個(gè)區(qū)域的需求，通過嵌入式控制系統(tǒng)及井上LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)對(duì)LED智能顯示器進(jìn)行管理與控制，使LED智能顯示器能夠智能顯示其所在區(qū)域的人員位置信息、周圍環(huán)境感知信息、周圍設(shè)備信息、安全逃生路線及交通人員調(diào)度信息；所述的LED智能顯示器布置在人流量大的區(qū)域、井下一些關(guān)鍵交叉路口、彎道處和重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域周圍；所述的井下LED智能顯示器采用防爆兼本安型顯示屏，能有效減少故障的出現(xiàn)，保障信息能夠清晰、可靠的顯示；

所述的以太網(wǎng)通信設(shè)備接口包括千兆工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口，由MCP2515為主控制器的CAN控制器、CTM1050為CAN隔離收發(fā)芯片組成；所述的井上井下通信網(wǎng)絡(luò)為千兆工業(yè)以太網(wǎng)，對(duì)語音、視頻和數(shù)據(jù)信息傳輸；

所述的語音通信模塊由兩部分組成：揚(yáng)聲器與通信終端，揚(yáng)聲器為傳達(dá)井上臨時(shí)下達(dá)的命令，通信終端為井下工作人員臨時(shí)有事與井上通信的手段之一；

所述的語音通信模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)井下與井上的通信，且當(dāng)出現(xiàn)調(diào)度任務(wù)、災(zāi)害預(yù)警時(shí)，能夠及時(shí)通知LED所屬地區(qū)的工作人員；語音通信模塊由ARM11、通信終端、揚(yáng)聲器及放大器電路構(gòu)成。