一种矿井透地通讯救援信息系统的制作方法

本发明涉及矿井通讯救援，具体是一种矿井透地通讯救援信息系统。

背景技术：

1、矿井环境的复杂性和矿井的安全生产形势迫切需要一种可靠的通信手段，然而传统的井下通信方式不能满足这种要求；因此，人们提出了基于正交频分复用技术的透地通信系统；该系统以弹性波作为信号的传播载体，以大地信道作为信号的传播媒介；由于大地信道的稳定性，低频透地通信被认为是最可靠的应急通信手段；而且不受矿井灾害事故的影响，所以被认为是最可靠的应急通信手段；矿井一旦发生事故需要紧急救援；在继续提升安全装备的同时，如何在灾变发生时最大限度地降低人员伤亡，是目前需要解决的问题；这个出现了矿井透地通讯救援信息系统。

2、中国专利公开了矿井透地通讯救援信息系统(授权公告号cn202261270u)，该专利技术采用超低频技术、dqpsk数字调制技术以及直接序列扩频技术，可在恶劣的通讯条件下，准确即时地接收井下施工人员传输的信息，具有较强的抗干扰能力和穿越岩层传输信息的能力；当事故发生时，避免了因情况不明而导致的救援的盲目性，可以极大的提高救援效率，最大程度挽救被困人员的生命，但是其不能对进行矿工和救援人员进行定位，以及生成救援路线，进而导致救援效率不高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种矿井透地通讯救援信息系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种矿井透地通讯救援信息系统，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括通信控制设备、井下矿工监测设备、救援人员监测设备和井下环境监测设备；所述软件部分包括异常报警模块、救援逃生模块、人员管理模块、实时查询模块和历史查询模块；

4、所述异常报警模块由人身异常报警单元和设备环境异常报警单元组成，其中，人身异常报警单元用于在井下矿工或救援人员的体征超过告警阈值时，发出告警预报；设备环境异常报警单元用于在井下设备或环境发生异常超过告警阈值时，发出告警预报；

5、所述救援逃生模块由救援单元和逃生单元组成，其中，逃生单元用于根据井下矿工所处的位置坐标以及巷道设计图生成最佳逃生线路，并实时显示井下矿工当前所处位置坐标；救援单元用在根据所需救援的井下矿工所处的位置坐标以及巷道设计图生成最佳救援线路，并实时显示救援人员和井下矿工当前所处位置坐标；

6、作为本发明再进一步的方案：所述通信控制设备包括地面调度台、地面通讯基站、井下透地通信仪、便携式透地通信仪以及移动通讯设备。

7、作为本发明再进一步的方案：所述井下矿工监测设备包括佩戴在矿工手腕上的第一定位传感器和第一体征监测传感器，以及安装在矿工安全帽上的视觉传感器。

8、作为本发明再进一步的方案：所述救援人员监测设备包括佩戴在救援人员手腕上的第二定位传感器和第二体征监测传感器，以及安装在救援人员安全帽上的红外热成像仪。

9、作为本发明再进一步的方案：所述井下环境监测设备包括安装在井下的气体监测传感器、粉尘传感器、温度传感器、裂缝监测传感器、位移监测传感器、变形监测传感器、锚杆应力监测传感器和地下水位监测传感器。

10、作为本发明再进一步的方案：所述人员管理模块用于存储井下矿工和救援人员的基本信息；所述实时查询模块用于实时查询当前井下人员的数量，并在地图上显示出各工作面的矿工人数和矿工分布情况；所述历史查询模块用于查询任一矿工在指定日期所处井下位置以及指定时段内的井下活动轨迹。

11、作为本发明再进一步的方案：工作方法如下：

12、井下矿工监测设备、救援人员监测设备和井下环境监测设备将监测到数据信息传递给井下透地通信仪或便携式透地通信，井下透地通信仪通或便携式透地通信过超低频信道将数据传送至地面通讯基站，地面通信站将数据通过无线网络将数据发送到地面调度台，地面调度台根据数据生成救援方案并指导救援；并通过对井下矿工和救援人员进行联络。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果：

14、本发明通过井下矿工监测设备、救援人员监测设备可以对井下矿工和救援人员的人体状况、所处位置和环境进行监测，从而方便救援，减少损失；通过异常报警模块可以在发生危险前进行预告，从而减小损失的发生；通过救援逃生模块可以生成最佳逃生线路和最佳救援线路，从而提高了生存率和救援效率。

技术特征：

1.一种矿井透地通讯救援信息系统，包括硬件部分和软件部分，其特征在于，所述硬件部分包括通信控制设备、井下矿工监测设备、救援人员监测设备和井下环境监测设备；

2.根据权利要求1所述的一种矿井透地通讯救援信息系统，其特征在于，所述通信控制设备包括地面调度台、地面通讯基站、井下透地通信仪、便携式透地通信仪以及移动通讯设备。

3.根据权利要求1所述的一种矿井透地通讯救援信息系统，其特征在于，所述井下矿工监测设备包括佩戴在矿工手腕上的第一定位传感器和第一体征监测传感器，以及安装在矿工安全帽上的视觉传感器。

4.根据权利要求1所述的一种矿井透地通讯救援信息系统，其特征在于，所述救援人员监测设备包括佩戴在救援人员手腕上的第二定位传感器和第二体征监测传感器，以及安装在救援人员安全帽上的红外热成像仪。

5.根据权利要求1所述的一种矿井透地通讯救援信息系统，其特征在于，所述井下环境监测设备包括安装在井下的气体监测传感器、粉尘传感器、温度传感器、裂缝监测传感器、位移监测传感器、变形监测传感器、锚杆应力监测传感器和地下水位监测传感器。

6.根据权利要求1所述的一种矿井透地通讯救援信息系统，其特征在于，所述人员管理模块用于存储井下矿工和救援人员的基本信息；所述实时查询模块用于实时查询当前井下人员的数量，并在地图上显示出各工作面的矿工人数和矿工分布情况；所述历史查询模块用于查询任一矿工在指定日期所处井下位置以及指定时段内的井下活动轨迹。

7.根据权利要求1所述的一种矿井透地通讯救援信息系统，其特征在于，工作方法如下：

技术总结
本发明涉及矿井救援技术领域，公开了一种矿井透地通讯救援信息系统，所述硬件部分包括通信控制设备、井下矿工监测设备、救援人员监测设备和井下环境监测设备；所述软件部分包括异常报警模块、救援逃生模块、人员管理模块、实时查询模块和历史查询模块；所述异常报警模块由人身异常报警单元和设备环境异常报警单元组成；所述救援逃生模块由救援单元和逃生单元组成。本发明通过井下矿工监测设备、救援人员监测设备对井下矿工和救援人员的人体状况、所处位置和环境进行监测，从而方便救援，减少损失；通过异常报警模块在发生危险前进行预告，从而减小损失的发生；通过救援逃生模块生成最佳逃生线路和最佳救援线路，提高了生存率和救援效率。

技术研发人员：刘国锋,杨松,周继宏
受保护的技术使用者：中国通信建设第二工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24