[發(fā)明專利]一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710312350.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN107146021A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張吉哲;胡友昌;王偉;蔡建鋼;黃秀勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇三恒科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/02;G07C5/08
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32257
• 代理人: 李明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

國(guó)家安全監(jiān)管總局先后發(fā)布關(guān)于《金屬非金屬地下礦山安全避險(xiǎn)“六大”系統(tǒng)安裝使用和監(jiān)督管理暫行規(guī)定》的通知，其中包括“井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)”，礦山人員和車輛管理系統(tǒng)是國(guó)家強(qiáng)制要求安裝和實(shí)施的系統(tǒng)。隨著礦山信息化、智能化發(fā)展不斷進(jìn)步，礦山人員和車輛的管理在礦山生產(chǎn)管理中起到重要的作用，以往傳統(tǒng)的粗放式管理已經(jīng)不能適應(yīng)礦山發(fā)展。礦山人員和車輛管理系統(tǒng)主要解決礦上人員在井下的精確分布情況無法獲取，車輛井下活動(dòng)監(jiān)測(cè)空白，造成車輛在井下疏于管理，超速違章頻發(fā)，給礦山人員和財(cái)產(chǎn)帶來?yè)p失，而且車輛利用效率低，產(chǎn)能不能得到保障。

目前，礦山人員管理和車輛管理系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立，沒有做到兩者的有效結(jié)合，并具有以下缺點(diǎn)：

（1）傳統(tǒng)系統(tǒng)的人與人、車與車或人與車不能做到信息對(duì)稱；

（2）礦山人員和車輛定位采用區(qū)域定位，僅僅能定位到井下某個(gè)基站周圍、精度低；

3.4 傳統(tǒng)系統(tǒng)多采用平面圖形呈現(xiàn)，模擬礦山井下人員和車輛的分布，實(shí)時(shí)性和真實(shí)性差。軟件利用全球地理信息系統(tǒng)GIS和大數(shù)據(jù)分析算法進(jìn)行井下場(chǎng)景真實(shí)呈現(xiàn)，一方面反映人員和車輛在井下的狀態(tài)和分布，另一方面在應(yīng)急救援時(shí)能夠自動(dòng)形成自動(dòng)避災(zāi)路線

3.5 傳統(tǒng)系統(tǒng)采用2.4Gzigbee或者433M無線技術(shù)，抗干擾差，井下穿透力弱。該發(fā)明采用了采用了2.4G線性調(diào)頻擴(kuò)頻(CSS)技術(shù)，頻率由高到低表示1，由低到高表示0。提高了系統(tǒng)的抗干擾性和井下穿透能力

3.6 傳統(tǒng)系統(tǒng)主要采用工業(yè)總線485，CAN或者TCPIP通信，數(shù)據(jù)傳輸主要是以原型傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)量大的時(shí)候會(huì)增加總線負(fù)擔(dān)，造成數(shù)據(jù)量擠壓，導(dǎo)致數(shù)據(jù)延時(shí)。該發(fā)明在兼容傳統(tǒng)工系統(tǒng)傳輸方式同時(shí)，適時(shí)增加傳輸速率自適應(yīng)算法和數(shù)據(jù)無損壓縮算法。一方面在系統(tǒng)數(shù)據(jù)量增大的時(shí)候，通過提高傳輸速率。另外一方面利用數(shù)據(jù)無損壓縮算法把數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，系統(tǒng)軟件再進(jìn)行解碼進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中礦山人員管理和車輛管理系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立，不能有效的結(jié)合，且存在缺點(diǎn)的問題。本發(fā)明提供的一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)及方法，能夠精確獲取井下的礦山人員和車輛的位置和車輛速度，每個(gè)下井人員佩戴有人員標(biāo)識(shí)卡，每輛下井車輛安裝有車輛檢測(cè)儀，通過礦用分站采集所需要的數(shù)據(jù)，并通過GIS圖形展示，將礦山人員和車輛精確定位、應(yīng)急通訊、災(zāi)后急救、生產(chǎn)調(diào)度和日常管理一體，具有良好的應(yīng)用前景。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)，包括設(shè)置在井上的數(shù)據(jù)接口和地面主機(jī)，所述數(shù)據(jù)接口與地面主機(jī)通過串口通信總線相連接，所述地面主機(jī)內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)服務(wù)器和UI服務(wù)界面，

還包括位于井下之間，并延伸出井上的避雷器，所述避雷器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)接口相連接；

還包括設(shè)置在井下的接線盒和多個(gè)礦用分站、定位分站、輔助分站、人員標(biāo)識(shí)卡和車輛定位儀，

所述避雷器的輸入端通過電纜與接線盒連接，所述接線盒通過電纜與各個(gè)礦用分站分別連接，每個(gè)礦用分站上分別用電纜連接有多臺(tái)定位分站，每臺(tái)定位器均連接有輔助分站，每個(gè)下井人員佩戴有人員標(biāo)識(shí)卡，每輛下井車輛安裝有車輛檢測(cè)儀，各人員標(biāo)識(shí)卡、車輛檢測(cè)儀分別與最靠近的定位分站進(jìn)行無線通訊，組建自組網(wǎng)。

前述的一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)，每個(gè)礦用分站上均連接有礦用電源。

前述的一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)，所述定位分站采用TDOA定位對(duì)下井人員或下井車輛進(jìn)行定位，并通過RSSI進(jìn)行定位位置修正。

前述的一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)，所述車輛檢測(cè)儀包括車輛定位單元和車輛速度測(cè)量單元。

前述的一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)，所述輔助分站在其連接的定位分站發(fā)生故障時(shí)啟動(dòng)，做為新的定位分站使用。

一種自組網(wǎng)式的礦山人員和車輛管理系統(tǒng)的管理方法，包括以下步驟，

步驟（A），布置地面主機(jī)、數(shù)據(jù)接口到井上；布置避雷器到井下，并延伸到井上；布置接線盒和多個(gè)礦用分站、定位分站、輔助分站到井下，并通過電纜或通信總線將各部件進(jìn)行連接；

步驟（B），在地面主機(jī)的UI服務(wù)界面內(nèi)顯示井下的GIS圖形，并展示各多個(gè)礦用分站、定位分站、輔助分站的布置位置；