[發明專利]礦井救援漂浮定位系統及方法

有效

• 申請號: 201710166986.3
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106961288B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 郭軍;劉文永;金永飛;岳寧芳;鄭學召;王寶元;劉蔭
• 申請（專利權）人: 西安科技大學;西安天河礦業科技有限責任公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;B63C9/20;G01S19/14;G01L11/00;G08C17/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種礦井救援漂浮定位系統及方法，該系統包括地面監控臺、與地面監控臺連接的光纖電纜、設置在光纖電纜上且伸入至井下透水區的救援定位子系統，救援定位子系統包括多個無線救援終端，無線救援終端包括內部裝有營養液的儲物瓶、控制模塊和通信接口，儲物瓶外套裝有漂浮層，控制模塊包括處理器、供電電源、存儲器、心電傳感器、稱重傳感器和數據傳輸單元，地面監控臺包括工控機和無線數據收發模塊；該方法包括步驟：一、初始化救援定位子系統；二、鉆孔并投放無線救援終端；三、定位被困人員位置并獲取被困人員生命體征參數。本發明利用可漂浮儲物瓶定位被困人員位置，同時為被困人員帶去維持生命的營養物質，為救援被困人員提供幫助。

技術領域

本發明屬于井下救援技術領域，具體涉及一種礦井救援漂浮定位系統及方法。

背景技術

礦井在建設和生產過程中，地面水和地下水通過各種通道涌入礦井，當礦井涌水超過正常排水能力時，就造成礦井水災，通常稱為透水，礦井透水是我國煤礦事故主要地質災害之一，透水事故一旦發生，嚴重的直接淹沒采區，造成礦井內的設備損失，造成大量經濟損失。同時，事故也會造成人員傷亡，井下一部分被困人員不能被及時救援，會威脅其生命安全，造成嚴重后果。目前，已經有成熟的地面救援設備和救援技術，如無人機、救援機器人、探測衛星等。但并沒有相關的對井下被困人員進行定位的裝置和技術。井下人員一旦被困，很難及時定位、救援，為救援工作帶來嚴重不便。因此，缺少一種井下救援定位系統及方法，對井下被困人員進行精確定位，并為井下被困人員提供維持生命的營養物質，延長被困人員等待救援的時間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種礦井救援漂浮定位系統，其利用可漂浮儲物瓶定位被困人員位置，同時為被困人員帶去維持生命的營養物質，為救援工作贏取時間，為救援被困人員提供幫助，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：礦井救援漂浮定位系統，其特征在于：包括設置在井上的地面監控臺、與所述地面監控臺連接的光纖電纜以及設置在光纖電纜上且伸入至井下透水區的救援定位子系統，所述救援定位子系統包括多個無線救援終端，多個無線救援終端沿光纖電纜長度方向依次設置在光纖電纜上，相鄰兩個無線救援終端之間的距離為L且LD，其中，D為相鄰兩個無線救援終端無線通信的有效距離，無線救援終端包括內部裝有營養液的儲物瓶、設置在儲物瓶瓶身內的控制模塊和設置在儲物瓶上的通信接口，儲物瓶外套裝有漂浮層，所述控制模塊包括處理器、供電電源以及與處理器相接的存儲器和用于無線數據通信的數據傳輸單元，處理器的輸入端接有心電傳感器和安裝在儲物瓶瓶身底部的稱重傳感器，處理器的輸出端接有安裝在漂浮層外的指示燈，所述地面監控臺包括工控機和與工控機相接的無線數據收發模塊，處理器依次通過通信接口和光纖電纜與工控機進行通信。

上述的礦井救援漂浮定位系統，其特征在于：所述心電傳感器和稱重傳感器均通過A/D轉換電路與處理器的輸入端相接。

上述的礦井救援漂浮定位系統，其特征在于：所述數據傳輸單元包括射頻收發器CC2420，相鄰兩個射頻收發器CC2420之間通信的有效距離為100m～120m，相鄰兩個無線救援終端之間的距離L滿足：80mL100m。

上述的礦井救援漂浮定位系統，其特征在于：所述地面監控臺還包括與工控機輸出端相接的顯示器。

上述的礦井救援漂浮定位系統，其特征在于：所述多個無線救援終端中靠近所述地面監控臺的無線救援終端與所述地面監控臺之間的距離小于相鄰兩個無線救援終端之間的距離L。

上述的礦井救援漂浮定位系統，其特征在于：所述無線數據收發模塊與靠近所述地面監控臺的無線救援終端中的數據傳輸單元進行無線通信。

同時，本發明還公開了一種方法步驟簡單、設計合理、可快速定位井下被困人員的礦井救援漂浮定位的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：