煤矿井下人员指纹识别与瓦斯浓度动态监测系统的制作方法

专利名称：煤矿井下人员指纹识别与瓦斯浓度动态监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态 监测系统，基于无线传感器网络4支术实现井下指紋识别和瓦斯浓度 动态监测，属于电子领域。
背景技术：
煤炭行业是一个特殊的行业，瓦斯、矿尘、火灾、水灾、顶压 等各种安全隐患严重威胁着矿井作业工人的人身安全，为了有效预 防上述事故的发生，煤矿已大量装备了煤矿安全生产监控系统，这 些安全监控系统大大改善了煤矿生产状况。但是，多数煤矿仍然存 在井下人员管理困难，井上人员难以及时掌握井下的情况和人员的 动态分布及作业情况，并且一旦发生事故，现有监控系统对井下瓦 斯、温度、湿度等情况难以监测，井下人员位置难以确定。现有的 煤矿井下环境监控系统与人员信息的采集系统分别为两个独立的 系统，使用两套计算机控制系统独立控制。 一旦发生事故不能够及 时了解井下人员所在位置的瓦斯等环境因素的情况，影响人员疏散 和救援。
无线传感器网络技术可以从根本上解决环境监测系统中存在 的不足。无线传感器网络:技术是一种釆用成熟无线通信4支术的全J求
统一标准的、开》文的网络。它以IEEE802.15.4协i义为基础，致力于 实现一种适用于固定、便携或移动设备使用的，低复杂度、低成本、低功耗、低速率的短距离双向无线通信。它用无线通信方式进行数 据传输处理。随着巷道的延伸，加入了无线传感器网络技术的系统 可以及时地在这些区域增加无线网全各结点，扩大网结^见才莫。无线传 感器网络:技术在矿井环境监测中的研究和应用将带来巨大的性能 才是升和经济效益。
此外，指紋识别系统是利用人体活体指紋所具有的唯一性、排 他性而研制的人事考勤系统。它克服了传统打卡钟、f兹卡、IC卡等 考勤方式在打卡、丟失等不足和缺陷，最为有效地杜绝了考勤管理 中的人为因素，充分体现了考勤管理的公正，避免不必要的人事纠 纷，为企业管理提供科学、可靠的考勤管理手段，是企业体现其管 理形象、节约人力、提高效率、杜绝漏洞的最佳模式。该系统采用 指紋识别功能，集中采集全矿入井人员的指紋，并与入井人员的基 本资料相对应进行存储，当职工上下井时，只用手指轻轻一点，提 耳又、确认后就考勤成功。^f旦这种入井时进行指紋考勤的方式存在指 紋考勤后可能没有下井这样的考勤漏洞，不能可靠对下井人员实施 考勤。

实用新型内容
为了克H现有I支术结构的不足，本实用新型^是供一种既可以有 效动态地监测瓦斯浓度又可以准确对下井人员进行考勤定位的煤 矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统，基于无线传感器网 络技术进行指紋识别和瓦斯浓度动态监测。
本实用新型涉及一种煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动 态监测系统，基于无线传感器网络技术进行指紋识别和瓦斯浓度动
态监测，包括监控终端上位机和与监控终端上位机进行有线 通信的固定监控装置；其还包括终端便携式监控装置，终端便
8携式监控装置实时采集矿井的第 一环境数据和终端便携式监控装 置持有人员的生命体征数据，并通过无线方式发送给固定监控装
置，并由固定监控装置转发给监控终端上位机；便携式监控装置具
有指紋识别模块，当持有人员进出煤矿井下时，持有人员通过指紋 识别模块采集指紋信息，指紋信息通过无线方式发送给所述固定监
控装置，并由固定监控装置转发给监控终端上位机。
在上述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，当终端便携式监控装置监测到矿井处于不安全状态时，发出第 一告警信号，当固定监控装置监测到矿井处于不安全状态时，发出 第二告警信号，当监控终端上位机监测到矿井或持有人员处于不安 全状态时，终端便携式监控装置发出第 一告警信号和/或固定监控装 置发出所述第二告警信号。
在上述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，终端便携式监控装置包括第一传感器、第一无线通信模块、第 一处理器和第一电源供电模块，第一传感器用于采集第一环境数据
和生命体征数据，并通过第一无线通信才莫块发送；第一无线通信模 块接收监控终端上位机的第 一报警指令；第 一处理器当通过第 一无 线通信模块接收到来自监控终端的第 一报警指令时，发出所述第一 告警信号；而且，第一处理器从第一传感器接收采集到的第一环境
凄t据和生命体征凄t据，对矿井的安全状态进行监测，当监测到矿井
处于不安全状态时，发出第一告警信号；指紋识别模块将采集到的 指紋信息传递纟合第一处理器处理，第一处理器通过第一无线通信才莫 块发送给固定监控装置；第一电源供电模块为第一传感器、第一无 线通信;溪块、第一处理器和指紋识别^f莫块才是供电源。
在上述的》某矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，固定监控装置包括第二传感器、网络协调器、第二处理器、与第 一无线通信模块进行通信的第二无线通信模块、以及第二电源供 电模块，第二传感器用于采集矿井的第二环境数据，并通过网络协
调器发送；网络协调器接收来自监控终端上位机的第二报警指令， 并转发给第二处理器，而且将通过第二无线通信模块接收到的来自 第 一无线通信模块的第 一环境数据、生命体征数据和指紋信息转发 给监控终端上位机，第二处理器当接收到网络协调器转发的来自监 控终端上位机的第二报警指令时，发出第二告警信号，而且，第二 处理器从第二传感器接收采集到的第二环境数据，对矿井的安全状 态进行监测，当监测到矿井处于不安全状态时，发出第二告警信号； 第二电源供电模块为第二传感器、网络协调器、第二处理器和第二 无线通信模块提供电源。
在上述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，监控终端上位才几进行瓦斯浓度4%以内的#:测，当持续半分钟 才企测到瓦斯浓度高于1%时，通知相应的第一处理器发出第一告警 信号和/或第二处理器发出第二告警信号；监控终端上位机进行矿井 渗漏水的监测，当监测到矿井发生渗漏水情况时，通知相应的第一 处理器发出第一告警信号和/或第二处理器发出第二告警信号；终端 便携式监控装置的第一处理器进行瓦斯浓度4%以内的检测，当持 续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时，发出第一告警信号，并进行 矿井渗漏水的监测，当监测到矿井发生渗漏水情况时，发出第一告 警信号；固定监控装置的第二处理器进行瓦斯浓度4%以内的枱r测， 当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时，发出第二告警信号，并 进行矿井渗漏水的监测，当监测到矿井发生渗漏水情况时，发出第 二告警信号。
在上述的义某矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，固定监控装置与监控终端上位机之间通过CAN( Controller Area Network,控制器局域网络)总线进4亍有线通信；固定监控装置和终端便携式监控装置分别具有多个，固定监控装置相互之间进行有
线通信；终端便携式监控装置之间通过固定监控装置进行无线通 信，第一无线通信才莫块和第二无线通信才莫块分别有一个64位的地 址，采用无线传感器网络技术实现无线方式的数据发送和接收。
在上述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，第 一 电源管理模块和第二电源管理模块动态显示电源电 量，并当电量不足时，发出提示。
在上述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，网络协调器对第一环境数据、生命体征数据、第一告警信号、 指紋信息、第二环境数据和第二告警信号进行分析，选择路由发送 出去。
在上述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，终端便携式监控装置具有触摸屏，持有人员触摸触摸屏，终端 便携式监控装置发送指紋信息。
在上述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统 中，监控终端上位机根据接收到的第一环境数据和指紋信息，对所 述持有人员进行考勤定位。
本实用新型的有益效果在于，才艮据本实用新型可以^是供一种高 效、低成本、低功耗的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测 系统，既可以准确对下井人员进行考勤定位，对井下人员进行方便、 快才走、准确和/>正的考勤；同时监测i殳施可灵活配置，^f立置不P艮， 其监测装置很容易随煤矿掘进面跟进到位，能够实现对比较重要的 掘进面的环境及人员信息的实时监控，及时了解井下人员所在位置 及其相关瓦斯等环境因素的情况，实现瓦斯浓度动态监测。
ii

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更 好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，^旦此处所 说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一 部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，
并不构成对本实用新型的不当限定，其中
图l为本实用新型的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监 测系统100的相克略冲匡图2是本实用新型的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监 测系统100的详细4匡图；以及
图3是本实用新型的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监 观'J系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对实用新型进一 步i兌明。
图1为本实用新型的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监 测系统100的概略框图，如图l所示，煤矿井下人员指紋识别与瓦 斯浓度动态监测系统100包括监控终端上位机30和与监控终 端上位机30进行有线通信的固定监控装置(FFD，网关设备， 矿井巷道内的固定节点)20;其还包括终端^f更携式监控装置 (RFD,井下人员佩戴的无线传感器网络技术终端便携式节点)10， 终端^f更携式监控装置10实时采集矿井的第一环境^:据和终端1^更携 式监控装置10持有人员的生命体征数据，并通过无线方式发送给 固定监控装置20,并由固定监控装置20转发给监控终端上位机30。
12图2是本实用新型的煤矿井下人员指紋识別与瓦斯浓度动态监 测系统100的详细框图，如图2所示，终端便携式监控装置10具 有指紋识别模块18,当持有人员进出煤矿井下时，持有人员通过所 述指紋识别模块18采集指紋信息，指紋信息通过无线方式发送给 固定监控装置20,并由固定监控装置20转发症会监控终端上位才几30。
此外，终端便携式监控装置10当监测到矿井处于不安全状态 时，发出第一告警信号，固定监控装置20当监测到矿井处于不安 全状态时，发出第二告警信号，当监控终端上位机30监测到矿井 或持有人员处于不安全状态时，终端便携式监控装置IO发出第一 告警信号和/或固定监控装置20发出第二告警信号。
此外，如图2所示，在本实用新型的煤矿井下人员指紋识别与 瓦斯浓度动态监测系统100中，终端便携式监控装置10还包括第 一传感器12、第一无线通信才莫块14、第一处理器16和第一电源供 电冲莫块19,第一传感器12用于实时采集环境凄史据和生命体征凄t据， 并通过第一无线通信^t块14发送；第一无线通信才莫块14接收监控 终端上位机30的第一报警指令；第一处理器16当通过第一无线通 信模块14接收到来自监控终端上位机30的第一报警指令时，发出 第一告警信号；第一处理器16从第一传感器接收采集到的第一环 境数据和生命体征数据，对矿井的安全状态进行监测，当监测到矿 井处于不安全状态时，发出第一告警信号，指紋识别模块18将采 集到的指紋信息传递^会第一处理器16处理，第一处理器16通过第 一无线通信模块14发送指紋信息；第一电源供电模块19为第一传 感器12、第一无线通信4莫块14、第一处理器16和指紋识别才莫块18 提供电源。
此外，固定监控装置20包括第二传感器22、网络协调器24、 第二处理器28、与第一无线通信才莫块14进4于通信的第二无线通信 模块26和第二电源供电模块29,第二传感器22用于实时采集矿井的第二环境f史据，并通过网络协调器24发送；网络协调器24^妄收 来自监控终端上位机30的第二报警指令，并转发给第二处理器28, 而且将通过第二无线通信才莫块26接收到的来自第一无线通信才莫块 14的第一环境数据、生命体征数据和指紋信息转发给监控终端上位 机30，第二处理器28当接收到网络协调器24转发的来自监控终端 上位机30的第二报警指令时，发出第二告警信号，第二处理器28 从第二传感器接收采集到的第二环境数据，对矿井的安全状态进行 监测，当监测到矿井处于不安全状态时，发出第二告警信号；第二 电源供电才莫块29为第二传感器22、网络协调器24、第二处理器28 和第二无线通信才莫块26 ^是供电源。
这里，第一环境数据和第二环境数据分别包括瓦斯浓度、渗 漏水、空气湿度和温度；生命体征数据包括脉搏、血压、呼吸、体温。
监控终端上位机30进行瓦斯浓度4%以内的检测，当持续半分 钟检测到瓦斯浓度高于1%时，通知相应的第一处理器16发出第一 告警信号和/或第二处理器28发出第二告警信号；监控终端上位机 30进行矿井渗漏水的监测，当监测到矿井发生渗漏水情况时，通知 相应的第 一处理器16发出第 一告警信号和/或第二处理器28发出第 二告警信号。
此外，第一处理器16进行瓦斯浓度4%以内的#:测，当持续半 分钟才企测到瓦斯浓度高于1%时，第一处理器16发出第一告警信号， 并进行矿井渗漏水的监测，当监测到矿井发生渗漏水情况时，第一 处理器16发出第一告警信号。
而且，第二处理器28进行瓦斯浓度4%以内的检测，当持续半 分钟检测到瓦斯浓度高于1%时，第二处理器28发出第二告警信号，并进行矿井渗漏水的监测，当监测到矿井发生渗漏水情况时，第二
处理器28发出第二告警信号。
此外，固定监控装置20与监控终端上位机30之间通过CAN 总线进行有线通信；固定监控装置20和终端便携式监控装置10分 别具有多个，固定监控装置20相互之间进行有线通信；终端便携 式监控装置10之间通过固定监控装置20进行无线通信。
而且，第一无线通信才莫块14和第二无线通信;溪块26分别有一 个64位的地址，采用无线传感器网络:技术实现无线方式的数据发 送和"接收；第一处理器16和第二处理器28是ATmegal6;第一无 线通信器14和第二无线通信器26是CC2420。
而且，第一电源管理模块19和第二电源管理模块29动态显示 电源电量，并当电量不足时，发出提示。
终端便携式监控装置10具有触摸屏，持有人员触摸触摸屏， 终端便携式监控装置IO发送指紋信息。
网络协调器24对第一环境数据、生命体征数据、第一告警信 号、指紋信息、第二环境数据和第二告警信号进行分析，选择路由 发送出去。
监控终端上位机30根据接收到的第一环境数据和指紋信息， 对持有人员进行考勤定位。
ZigBee网络才支术网络中的i殳备分为FFD(Full FunctionDevice) 设备和RFD(Reduced Function Device)设备，其中FFD设备也可作 为协调器(coordinator;K吏用。FFD是具有i 各由与中继功能的网络节 点，可以与RFD节点通信，也可以与别的FFD节点通信；RFD节点作为网络终端节点，相互间不能直4妻通信，只能通过FFD节点发 送和接收信息，不具有路由和中继功能。RFD和FFD的硬件结构 基本相同，只是网络层不一样；协调器是网络组织者，负责网络组 建和信息;洛由。
矿工身上佩戴由传感器、；微处理器和ZigBee ;漠块等集成的终 端便携式设备(RFD),主要由指紋识别模块、传感器模块、报警 器以及ZigBee发射接收模块组成。指紋识别模块负责处理矿工的 指紋信息。传感器主要分成两部分 一部分用于环境监测，瓦斯浓 度、空气湿度等；另一部分用于矿工生命体征的采集，如脉搏、血 压、呼吸、体温等。传感器采集的信号和指紋模块处理后的指紋信 息经过放大、A/D转换、信号处理等，最终由ZigBee发射模块无 线传输至矿井巷道壁上的网关设备。
每个RFD都拥有一个64位的正EE地址，也可以4吏用16位短 地址来减小数据包尺寸，只要记录下终端地址就可以^艮容易地确定 矿工身份，在发生矿难时，很容易根据网关最后的记录找到每个矿 工的具体4立置， <更于营,故。
巷道中每隔几十米应架设固定的网关设备(FFD )，其硬件组成 和RFD大致相同，也是由各种传感器、报警器以及ZigBee发射接 收才莫块组成。FFD的传感器主要用于环境监测，瓦斯浓度、渗漏水 和空气温湿度等。FFD用线缆相连，用于收集ZigBee网全各的无线 信号，并将收集到的数据通过有线方式传输到地面上的监控终端上 位机。由于矿井采掘面不断延伸，有线设备的框架不便及时跟进， 所以应在采掘面附近采用ZigBee无线中继"i殳备将^[言号传^T至FFD。 FFD收集到的信号通过有线方式传输到地面上。
监控终端上位机主要任务是整个系统的决策和控制数据经过 处理和融合，判断系统是否处于不安全状态，以决定是否发出告警
16信号并启动安全维护的4丸行坤几构；记录终端位置以便于矿难发生时 营救；对整个系统的数据进行自动备份等。
具体地如图3所示，图3是本实用新型的煤矿井下人员指紋识 别与瓦斯浓度动态监测系统实施例的结构示意图。煤矿井下人员指 紋识别与瓦斯浓度动态监测系统的组成部分有，监控终端上^f立才几 212、多个FFD 214和多个RFD 216,其中，监控终端上位才几212 与FFD 214通过CAN总线连4妻，矿工身上《風戴的RFD 216和固定 的网关i殳备FFD214的电源管理才莫块有动态显示电源电量功能，当 电量不足时，会发出提示。矿井环境监测模块210,能够满足煤矿 井下复杂环境对传感器网络中节点体积小和无线通信接收发送数 据的要求；煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监测系统通过网 络节点携带的传感器能够确定煤矿工作业环境的瓦斯浓度、渗漏水 习犬况和温湿度等4言息，并传送至上^f立才几，进而确定^户工作业的环境 是否安全，并采耳又相应的措施。完成的功能具体如下
l)对井下瓦斯浓度、渗漏水状况、温度、湿度信号实时采集 处理；对井下人员指紋信息采集处理。
2 )可以实现瓦斯浓度4%以内的斥全测，且当持续半分钟才全测到 瓦斯浓度高于1%时，节点能够发出告警信号。
3) 可以实现渗漏水状况的检测，当发现渗漏水情况时，节点 能够发出告警信号。
4) LCD液晶能够动态显示环境的温度湿度、瓦斯浓度以及渗
漏7JO)夫况。5) RFD能够在节点之间组网，具有无线收发功能。无线冲莫块 可以把测到的瓦斯浓度信息发送到FFD，再传送到监控终端上位 才几，以实i见实时监一见以及4空制。
6) 传感器节点采用低功耗技术，具有睡眠等多种工作模式。
7 )支持面向井下煤矿4亍业应用的多通道传感器以及特殊需求 功能的集成和4妄入。
值得说明的是，图3中所述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓 度动态监测系统100所涉及的监控终端上位机212、固定监4空装置 FFD214和i冬端^更携式监4空装置RFD216与图1,图2中的监控 终端上位机30、固定监控装置20和终端使j夷式监控装置10的 结构和功能相同。
根据本实用新型的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动态监 测系统，既可以准确对下井人员进4亍考勤定位，对井下人员进4亍方 便、快捷、准确和公正的考勤；同时监测设施可灵活配置，位置不 限，其监测装置4艮容易随煤矿掘进面跟进到位，能够实现对比较重 要的掘进面的环境及人员信息的实时监控，及时了解井下人员所在 位置及其相关瓦斯等环境因素的情况，实现瓦斯浓度动态监测。
如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，^f旦是只 要实质上没有脱离本实用新型的实用新型点及效果可以有^艮多的 变形，这对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形 例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种煤矿井下人员指纹识别与瓦斯浓度动态监测系统，基于无线传感器网络技术进行指纹识别和瓦斯浓度动态监测，包括监控终端上位机和与所述监控终端上位机进行有线通信的固定监控装置；其特征在于，还包括终端便携式监控装置，所述终端便携式监控装置实时采集矿井的第一环境数据和所述终端便携式监控装置持有人员的生命体征数据，并通过无线方式发送给所述固定监控装置，并由所述固定监控装置转发给所述监控终端上位机，所终端便携式监控装置具有指纹识别模块，当持有人员进出煤矿井下时，持有人员通过所述指纹识别模块采集指纹信息，所述指纹信息通过无线方式发送给所述固定监控装置，并由所述固定监控装置转发给所述监控终端上位机。
2. 根据权利要求1所述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动 态监测系统，其特4i在于当所述终端便携式监控装置监测到矿井处于不安全状态 时，发出第一告警信号，当所述固定监控装置监测到矿井处于不安全状态时，发 出第二告警信号，当所述监控终端上位机监测到矿井或所述持有人员处于 不安全状态时，通知所述终端便携式监控装置发出所述第 一告 警信号和/或所述固定监控装置发出所述第二告警信号。
3. 根据权利要求2所述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动 态监测系统，其特征在于所述终端便携式监控装置还包括第 一传感器、第一无线通信模块、第一处理器和第一电源供电模 块，所述第一传感器用于采集所述第一环境数据和所述生命 体征凄t据，并通过所述第一无线通信才莫块发送；所述第 一 无线通信模块接收所述监控终端上位机的所述 第一报警指令；所述第 一处理器当通过所述第 一无线通信模块接收到来 自所述监控终端上位机的所述第 一报警指令时，发出所述第一 告警信号；所述第 一处理器从所述第一传感器接收采集到的所 述第 一环境lt据和所述生命体征f史据，对矿井的安全状态进行 监测，当监测到矿井处于不安全状态时，发出所述第一告警信—弓一 所述指紋识别模块将采集到的指紋信息传递给所述第一 处理器处理，所述第一处理器通过所述第一无线通信才莫块发送 给所述固定监控装置；所述第一电源供电模块为所述第一传感器、所述第一无 线通信才莫块、所述第一处理器和所述指紋识别才莫块l是供电源。
4. 根据权利要求3所述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动 态监测系统，其特征在于所述固定监控装置包括第二传感器、 网络协调器、第二处理器、与所述第一无线通信模块进行通信 的第二无线通信模块、以及第二电源供电模块，所述第二传感器用于采集矿井的第二环境数据，并通过 所述网络协调器发送；所述网络协调器接收来自所述监控终端上位机的第二报 警指令，并转发给所述第二处理器，而且将通过所述第二无线 通信模块接收到的来自所述第一无线通信模块的第一环境数 据、所述生命体征数据和所述指紋信息转发给所述监控终端上 位机，所述第二处理器当接收到所述网络协调器转发的来自所 述监控终端上位机的所述第二报警指令时，发出第二告警信 号，而且，所述第二处理器从所述第二传感器接收采集到的所 述第二环境数据，对矿井的安全状态进行监测，当监测到矿井处于不安全状态时，发出所述第二告警信号；所述第二电源供电模块为所述第二传感器、所述网络协 调器、所述第二处理器和所述第二无线通信模块提供电源。
5.才艮据权利要求4所述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动 态监测系统，其特4i在于所述监控终端上位机进行瓦斯浓度4%以内的检测，当持 续半分钟一企测到瓦斯浓度高于1%时，通知相应的所述第一处 理器发出所述第一告警信号和/或所述第二处理器发出所述第 二告警信号，并进行矿井渗漏水的监测，当监测到矿井发生渗 漏水情况时，通知相应的所述第 一处理器发出所述第 一告警信 号和/或所述第二处理器发出所述第二告警信号；所述终端便携式监控装置的所述第 一 处理器进行瓦斯浓 度4%以内的才企测，当持续半分钟才企测到瓦斯浓度高于1%时， 发出所述第一告警信号，并进行矿井渗漏水的监测，当监测到 矿井发生渗漏水情况时，发出所述第一告警信号；所述固定监控装置的所述第二处理器进行瓦斯浓度4%以 内的4企测，当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时，发出所述第二告警信号，并进行矿井渗漏水的监测，当监测到矿井发 生渗漏水情况时，发出所述第二告警信号。
6. 根据权利要求4所述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动 态监测系统，其特征在于所述固定监控装置与所述监控终端上位才几之间通过控制 器局域网络总线进行有线通信；所述固定监控装置和所述终端便携式监控装置分别具有 多个，所述固定监控装置相互之间进行有线通信；所述终端使_ 携式监控装置之间通过所述固定监控装置进行无线通信；所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块分别有 一个64位的地址，采用无线传感器网会备4支术实现无线方式的 凄t据发送和纟妄收。
7. 根据权利要求4所述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动 态监测系统，其特征在于所述第一电源管理模块和所述第二电 源管理模块动态显示电源电量，并当电量不足时，发出提示。
8. 按照权利要求4所述的煤矿井下人员指紋识别与瓦斯浓度动 态监测系统，其特征在于所述网络协调器对所述第一环境凝: 据、所述生命体征数据、所述第一告警信号、所述指紋信息、 所述第二环境数据和所述第二告警信号进行分析，选#^各由发 送出去。
9. 按照权利要求1至8中任一项所述的煤矿井下人员指紋识别与 瓦斯浓度动态监测系统，其特征在于 所述指紋识别模块具有触摸屏，所述持有人员触摸所述 触摸屏，所述终端便携式监控装置发送所述指紋信息。
10. 按照权利要求1至8中任一项所述的煤矿井下人员指紋识别与 瓦斯浓度动态监测系统，其特征在于所述监控终端上位机才艮 据才妄收到的所述第 一环境数据和所述指紋信息，对所述持有人 员进行考勤定位。
专利摘要本实用新型公开了一种煤矿井下人员指纹识别与瓦斯浓度动态监测系统，基于无线传感器网络技术进行指纹识别和瓦斯浓度动态监测，包括监控终端上位机和与监控终端上位机进行有线通信的固定监控装置；还包括终端便携式监控装置，终端便携式监控装置具有指纹识别模块，当持有人员进出煤矿井下时，持有人员通过指纹识别模块采集指纹信息，指纹信息通过无线方式发送给固定监控装置，并由固定监控装置转发给监控终端上位机。根据本实用新型，既可以灵活配置监测装置有效动态地监测瓦斯浓度，又可以准确对下井人员进行考勤定位，实现对并下人员进行方便、快捷、准确和公正的考勤。
文档编号E21F11/00GK201340651SQ20092010528
公开日2009年11月4日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者乔继红, 宋楠楠, 肖洪兵, 岩 陈 申请人:北京工商大学