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1、(10)授权公告号 CN 202659281 U(45)授权公告日 2013.01.09CN202659281U*CN202659281U*(21)申请号 201220082936.X(22)申请日 2012.03.07E21F 17/18(2006.01)(73)专利权人泰安东方电子有限公司地址 271000 山东省泰安市东岳大街东首凤台唐庄(72)发明人周晓强 周立忠 姜恩杰(74)专利代理机构泰安市泰昌专利事务所 37207代理人姚德昌(54) 实用新型名称矿用设备通信综合监控系统(57) 摘要本实用新型公开了一种矿用设备通信综合监控系统，涉及矿山设备通信领域，包含有人员定位系统、无线通。
2、讯系统和安全监控系统，通过井下多个基站、无线/有线通讯网络以及地面监控中心站连接而成。本实用新型通过将人员定位系统、无线通讯系统和安全监控系统有效整合融为一体，设备充分整合，通讯接口、分站共用，布线统一，设备利用度达到最佳，设计统一规范，施工简单，维护方便，为用户节省大量的自己，避免了重复投资，具有良好的技术性能和扩展性能，实现了矿山数字化、智能化和操作便捷化。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页1/1页21.一种矿用设备通信综合监控系统，其特征在于，包含有人员定位系统。
3、、无线通讯系统和安全监控系统，通过井下多个基站、无线/有线通讯网络以及地面监控中心站连接而成：所述人员定位系统包含有设置于井下的定位分站（1）和定位综合分站（2），所述定位分站（1）与所述定位综合分站（2）连接，所述定位分站（1）与多个定位卡（11）通过无线通讯网络连接，所述无线通讯系统包含有设置于井下的通讯分站（5）和通讯综合分站（6），所述通讯分站（5）与所述通讯综合分站（6）连接，所述通讯分站（5）与井下本安型手机（51）和井下矿用电话（52）通过通讯网络连接，所述安全监控系统包含有设置于井下的环境监控分站（3）和环境监控综合分站（4），所述环境监控分站（3）与所述环境监控综合分站（4）。
4、连接，所述环境监控分站（3）分别与各种环境监测传感器连接，所述定位综合分站（2）、通讯综合分站（6）和环境监控综合分站（4）分别与地面监控中心站连接，所述地面监控中心站包含有通讯平台（7）、备份平台（8）、显示平台（9）和上传平台（10），所述井下本安型手机（51）和井下矿用电话（52）与地面矿用电话（12）无线通讯。2.根据权利要求1所述的矿用设备通信综合监控系统，其特征在于，所述人员定位系统的定位卡（11）与定位分站（1）上各自设置有信号发射和接收部件，定位卡（11）内部设置嵌入式微处理器和嵌入式软件，嵌入式软件控制嵌入式微处理器实现编码、解码、通信及信息碰撞处理等功能。3.根据权利要求2。
5、所述的矿用设备通信综合监控系统，其特征在于，所述定位卡（11）嵌入式软件上设置有程序，实现精确定位、实时跟踪监测、应急救援和报警功能。权 利 要 求 书CN 202659281 U1/4页3矿用设备通信综合监控系统技术领域0001 本实用新型涉及矿山设备通信领域，具体说是一种矿用设备通信综合监控系统。背景技术0002 近年来国家对矿山安全生产极大关注，已颁布多项法规予以规范，特别是国务院23号文的颁布。准确掌握井下人员的数量及位置，遇险后能及时有效撤退，建立多方位的通讯联络手段，实现实时监测井下的环境数据等，变得十分重要，也很急迫。0003 现阶段矿山无线通信系统、人员定位系统及安全监控系统多。
6、为独立安装，各系统独立运行，系统功能各种各样，系统质量、稳定性、安全性能参差不齐，系统的不同造成了终端用户重复施工、重复设计、设备重复安装、后期维护繁琐等问题日渐凸现，已不适用于矿山的技术要求及发展。发明内容0004 为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种矿用设备通信综合监控系统，采用人员定位系统、无线通信系统和安全监控融为一体的系统集成，统一规范，维护方便，施工简单，节约资金。0005 为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：0006 一种矿用设备通信综合监控系统，包含有人员定位系统、无线通讯系统和安全监控系统，通过井下多个基站、无线/有线通讯网络以及地面监控中心站连接而成：0。
7、007 所述人员定位系统包含有设置于井下的定位分站和定位综合分站，所述定位分站与所述定位综合分站连接，所述定位分站与多个定位卡通过无线通讯网络连接，0008 所述无线通讯系统包含有设置于井下的通讯分站和通讯综合分站（6），所述通讯分站与所述通讯综合分站连接，所述通讯分站与井下本安型手机和井下矿用电话通过通讯网络连接，0009 所述安全监控系统包含有设置于井下的环境监控分站和环境监控综合分站，所述环境监控分站与所述环境监控综合分站连接，所述环境监控分站分别与各种环境监测传感器连接，0010 所述定位综合分站、通讯综合分站和环境监控综合分站分别与地面监控中心站连接，所述地面监控中心站包含有通讯平台。
8、、备份平台、显示平台和上传平台，0011 所述井下本安型手机和井下矿用电话与地面矿用电话无线通讯。0012 所述人员定位系统的定位卡与定位分站上各自设置有信号发射和接收部件，定位卡内部设置嵌入式微处理器和嵌入式软件，嵌入式软件控制嵌入式微处理器实现编码、解码、通信及信息碰撞处理等功能。0013 所述定位卡嵌入式软件上设置有程序，实现精确定位、实时跟踪监测、应急救援和报警功能。0014 本实用新型通过将人员定位系统、无线通讯系统和安全监控系统有效整合融为一说 明 书CN 202659281 U2/4页4体，设备充分整合，通讯接口、分站共用，布线统一，设备利用度达到最佳，设计统一规范，施工简单，维。
9、护方便，为用户节省大量的自己，避免了重复投资，具有良好的技术性能和扩展性能，实现了矿山数字化、智能化和操作便捷化。附图说明0015 附图为本实用新型的原理示意图。具体实施方式0016 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述：0017 如图所示为本实用新型的一个具体实施例，包含有人员定位系统、无线通讯系统和安全监控系统，通过井下多个基站、无线/有线通讯网络以及地面监控中心站连接而成。0018 所述人员定位系统包含有设置于井下的定位分站1和定位综合分站2，所述定位分站1与所述定位综合分站2连接，所述定位分站1与多个定位卡11通过无线通讯网络连接。所述人员定位系统的定位卡11与定位分站1上。
10、各自设置有信号发射和接收部件，定位卡11内部设置嵌入式微处理器和嵌入式软件，嵌入式软件控制嵌入式微处理器实现编码、解码、通信及信息碰撞处理等功能。所述定位卡11嵌入式软件上设置有程序，实现精确定位、实时跟踪监测、应急救援和报警等功能；可实时跟踪查询、打印当前及某时间段井下人员数量、活动轨迹及分布情况。0019 本实施例中，通过嵌入式软件上的程序设定，人员定位系统实现的具体功能如下：具有精确定位功能； 对井下人员可实时跟踪监测，自动实时显示人员位置；能可靠识别静态或80Km/h的高速移动目标；单台基站可同时识别200张以上的人员标识卡；能准确地统计全矿井下及某个区域（如：工作面）的人员数量；系统。
11、软件具有人员定位卡电池管理功能；自动识别功能，即乘车出入的工作人员无需下车，在车辆进入监测区域后，就可自动完成人员考勤及定位功能；系统在进行实时数据采集时，可进行记录、显示、查询、编辑、人工录入、网络通信等；井下人员定位基站与地面中心站失去联系时，基站仍能独立工作，自动存储人员监测数据，当通讯恢复后监控主机可提取数据自动完成数据修复，存储数据不小于2小时；系统可自动生成人员信息数据库，实现考勤作业的统计与管理等方面的报表资料，提高管理效益；系统具有自诊断功能。当系统中基站、传输接口等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，可供查询及打印；识别区域内无方向性、无盲区，对人体没有伤害。002。
12、0 人员定位系统具有强大实用的井下人员应急救援功能：0021 A、当井下人员遇险时，可触发“求救”按钮，也可通过定位卡按键向地面管理机关发出对应报警信号，地面将及时查询显示是谁、在什么时间、什么地点发出的报警；0022 B、在井下某区域有危险需要撤离人员时，在地面调度人员或系统管理人员可向井下危险区域人员群发紧急撤离通知，井下人员即可通过定位卡震动或声音、指示灯及时收到“撤离”信号。0023 人员定位系统还具有报警功能，可以对下井人员限制出入时间及地点，如果超过授权时间或进入未经授权的地点都会触发报警设备发出警示，以便控制人员迅速做出反映，采取安全措施。说 明 书CN 202659281 U3。
13、/4页50024 人员定位卡11采用有源工作方式（独立供电），超低能耗设计，一次性更换电池免维护使用1年以上，并具有欠压指示功能，出现欠压报警指示后定位卡可以正常工作3天。0025 所述无线通讯系统包含有设置于井下的通讯分站5和通讯综合分站6，所述通讯分站5与所述通讯综合分站6连接，所述通讯分站5与井下本安型手机51和井下矿用电话52通过有线/无线通讯网络连接。所述井下本安型手机51和井下矿用电话52与地面矿用电话12实现无线通讯。0026 所述井下本安型手机51具有普通手机的基本功能，两个井下本安型手机51之间可以实现地面手机之间的所有通讯方式，也可向地面监控中心发送短信，有预置的短信模板。。
14、本安型手机51与井下矿用电话52之间可以进行通话，二者可以与井上矿用电话12实现无线通讯。系统具有实时监控功能，监控界面以不同的图标表示手机的使用状态，可掌握谁与谁在通话以及通话时长、通话地点。系统可存储所有通话记录（通话号码、时间），并可供查询；具有外线拔打、接听权限管理功能；控制台可拆断手机之间的通话；系统能向手机单发短信或群发短信。系统可存储所有短信收、发记录（收发号码、时间、短信内容），并可供查询。0027 所述安全监控系统包含有设置于井下的环境监控分站3和环境监控综合分站4，所述环境监控分站3与所述环境监控综合分站4连接，所述环境监控分站3分别与各种环境监测传感器连接，用来监测甲烷浓。
15、度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、风速、风压、湿度、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要风机开停等功能，相关数据能实时显示，给用户提供环境监测的准确信息，当超出警戒线时自动报警，自动记录，极大提升矿山的安全生产。0028 所述定位综合分站2、通讯综合分站6和环境监控综合分站4分别与地面监控中心站连接，所述地面监控中心站包含有通讯平台7、备份平台8、显示平台9和上传平台10，通过一台地面监控主机及控制屏幕，可以实现上述四个平台的功能。 0029 在本实施例中，首先根据实际需要和现场具体情况，在井下区域和巷道中（比如井下主要巷道、交叉道口、必经之路。
16、等重要位置）放置一定数量的矿用基站，也就是所述的各个分站。典型情况下每隔500米布置一台基站，可保证网络覆盖范围内井下本安型手机51和井下矿用电话52及人员定位卡11。基站/基站的位置设置原则：入井口，巷道交叉口，巷道分支口，进入采掘面入口，进入危险区域入口，进入废弃巷道入口，禁止进入区域入口。特殊设置位置：特定需要的检测位置。0030 为需要定位的下井人员佩带一个定位卡11，当井下人员进入井下以后，只要在井下网络覆盖范围内，在任何时刻任意一点，基站都可以感应到信号，并上传到地面监控中心，经过软件处理，得出各具体信息（如：是谁，在哪个位置，具体时间），同时可把它动态显示（实时）在监控中心的大屏。
17、幕或电脑上，并作好备份。井上人员可随时了解井下人员的状态。0031 管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图查看某一区域，计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。管理者能实时的观察到井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。另外一旦井下发生紧急情况，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员以准确快速的方式解决问题。0032 一旦井下发生突发情况，井下人员可通过所携带的定位卡11发出警报。 井下人说 明 书CN 202659281 U4/4页6员只要按定位卡11上的报警按钮即可发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。0033 为需要。
18、人员（如班组长、技术员等）佩备一部矿用本安型手机，当人员进入井下以后，只要在井下网络覆盖范围内，就可方便地实现井下无线手机通话功能，或者与井上矿用电话实现通信。0034 矿井人员定位及无线通讯系统利用先进的无线技术，结合矿井安全生产企业的技术要求和安全标准而设计，由人员定位系统和无线通信系统两个子系统组成，并可在此基础上方便地扩展。0035 地面监控中心站及网络终端可以联网运行, 使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息，查询、打印各类数据报表。0036 综上所述，本实用新型所述的的综合监控系统，可实现如下具体功能：0037 人员定位系统：通过给井下人员佩带定位卡，地面监控人员可在井下地。
19、图实时观测到所有井下人员的真实分布情况、数量、姓名，可对人员进行精确定位，或回放其活动路线，同时可进行人员考勤管理。独有的定位技术，保证调度中心随时可以知道每个人的具体位置，发生紧急情况时可迅速锁定人员地点,为救援赢得时间。当发生中毒或伤害事故时可以按报警按钮，求救信息随时到达井上。下达撤离时，撤离信息能及时通知到每个人。0038 基站无线覆盖距离可达500米，通过若干基站就可以保证井下信号全覆盖，只有全井信号覆盖，求救和撤离才有实际意义。当基站和基站之间的线缆中段时，系统自动上报链路信息。并同时将基站和基站之间的传输方式自动切换到无线工作方式。保证定位数据和少量及时传输。特殊的碰撞避免策略以。
20、及灵活的随机算法保证高速不漏卡。0039 无线通信系统：为井下人员配备矿用本安型手机，实现井下与地面的内部免费通信。手机之间可互相通话、收发短信，也可井上、井下的固定电话通话。调度中心可与多部手机同时进行通话，可向手机发送短信。系统还支持手机与外线电话的通话。支持井上向井下所有手机群发短信。当发送事故时，可以通过群发短信告知事故及最佳逃离路线。0040 基站只要通电就可以支持基站无线覆盖范围内的手机通信。发生特殊情况时即使某个基站被损坏，其余基站任可组成通信网络，继续通话和定位。基站和基站之间使用通信线缆，维护方便。0041 如果矿井已建设光纤环网，可使用传输接口可以非常方便的接入井下环网，可提供接口与矿井现有办公自动化和人事管理系统联机运行，实现数据共享。0042 环境监测系统：可方便扩展能监测CO、CH4、风速、温度的环境安全监测系统。0043 当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。说 明 书CN 202659281 U1/1页7图1说 明 书 附 图CN 202659281 U。