[發明專利]無線井下礦工定位及施工區域環境安全智能監測系統

有效

• 申請號: 201510333605.7
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN104989452B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 余修武;謝水波;李向陽;江珊;余員琴;曾斌;陳文波;謝超;李睿;范飛生
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司11315
• 代理人: 許志勇

1.一種無線井下礦工定位及施工區域環境安全智能監測系統，其特征在于，包括：綜合處理服務器、通信基站、智能手表節點、定位與監測節點、風速傳感器節點和壓力傳感器節點；所述綜合處理服務器設于地面監控中心內，并與所述設于井下的所述通信基站通過通信線纜連接并通信；所述通信基站與所述智能手表節點、定位與監測節點、風速傳感器節點和壓力傳感器節點通過無線連接構成無線網格網，并按照無線傳感模塊網絡路由算法通信傳輸；

所述智能手表節點包括：手表節點處理模塊、手表節點無線收發模塊及手表節點電源模塊；所述定位與監測節點包括：定位與監測處理模塊、定位與監測存儲模塊、定位與監測無線收發模塊及定位與監測電源模塊；所述風速傳感器節點包括：風速節點處理模塊、風速節點存儲模塊、風速監測傳感模塊、風速節點無線收發模塊及風速節點電源模塊；所述壓力傳感器節點包括：壓力節點處理模塊、壓力節點存儲模塊、壓力監測傳感模塊、壓力節點無線收發模塊及壓力節點電源模塊；

所述定位與監測節點固定設于礦山內，所述定位與監測存儲模塊內存儲有與所述定位與監測節點安裝位置一致的定位編碼信息；通過所述定位與監測無線收發模塊向其周圍的所述智能手表節點發送其定位編碼信息，智能手表節點以接收到的最強信號的定位編碼信息來定位自身位置，并發送回復信號；

所述壓力傳感器節點設于施工區域支撐柱及各受力點上，所述壓力節點存儲模塊內存儲有與所述壓力傳感器節點安裝位置一致的壓力節點編碼信息；通過所述壓力節點無線收發模塊將所述壓力節點編碼信息及壓力信號傳輸至所述通信基站和其周圍的智能手表節點，當壓力超過安全閾值時，地面監控中心與井下礦工手上的智能手表節點均會及時自動報警，實現壓力點壓力監測及預警；

所述風速傳感器節點固定設于礦山內，所述風速節點存儲模塊內存儲有與所述風速傳感器節點安裝位置一致的風速節點編碼信息；通過所述風速節點無線收發模塊將所述風速節點編碼信息及風速信號傳輸至所述通信基站和其周圍的所述智能手表節點，當風速小于安全閾值時，地面監控中心與井下礦工手上的所述智能手表節點均會及時自動報警，實現風速點風速監測及預警；

所述智能手表節點由礦工佩戴，所述智能手表節點通過所述手表節點無線收發模塊實時接收各個所述定位與監測節點、風速傳感器節點和壓力傳感器節點發送的定位編碼信息信號、壓力節點編碼信息及壓力信號和風速節點編碼信息及風速信號，通過所述手表節點處理模塊處理得到當前位置信息、壓力和風速信息，并根據無線傳感模塊網絡路由算法經所述通信基站上傳給所述綜合處理服務器。

2.如權利要求1所述的一種無線井下礦工定位及施工區域環境安全智能監測系統，其特征在于，所述智能手表節點還包括：體溫傳感模塊、心率傳感模塊以及設置在所述智能手表節點正面的環境溫濕度傳感模塊、有毒有害氣體檢測模塊、功放模塊、顯示模塊和聲光報警模塊；所述手表節點處理模塊連接所述手表節點電源模塊、手表節點無線收發模塊、體溫傳感模塊、心率傳感模塊、環境溫濕度傳感模塊、有毒有害氣體檢測模塊、功放模塊、顯示模塊及聲光報警模塊；所述智能手表節點佩戴時接觸人體一面設有所述體溫傳感模塊及心率傳感模塊；所述智能手表節點能將礦工的位置信息、生命體征信息及其所在工作區域的環境安全參數信息實時上傳。