专利名称：可实行井下定位监控的矿井安全监控管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子自动化监控设备技术领域，涉及一种用于监控地下矿井安全作业的监控管理装置。
背景技术：
地下矿井作业由于井下环境较差，一般的管理手段很难达到预期的目的。目前在各种地下矿井作业中，由于管理手段的相对滞后以及对井下危险源缺少高效可靠的安全监控设施特别是自动化监控设施，以至事故频发，严重威胁着井下矿工的生命安全，影响了正常的生产作业进程，给生产企业和社会各相关部门带来了巨大的压力和损失，为此，本领域迫切需要尽快建立起一种具有自动化模式的高效可靠的安全监控管理系统。
实用新型内容本实用新型的目的在于对本领域存在的问题加以解决，进而提供一种结构合理、安全可靠、自动化程度高、可实时了解井下安全生产作业情况并切实保障地下矿井人员人身安全的可实行井下定位监控的矿井安全监控管理装置。
用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的所提供的可实行井下定位监控的矿井安全监控管理装置由一个设立在地面安全监测主控室或管理中心内的通过计算机(PC机)控制运行的系统主机、多部设立在井下安全监测控制基站(点)中的井下分机、以及分别与每部井下分机配合使用的多只由井下工作矿工或其他相关人员随身携配的便携式移动分机组成，计算机通过串口与系统主机的输入/输出端联接，系统主机的输出/输入端通过有线或无线传输线路分别与各井下分机的输入/输出端联接，各井下分机的输出/输入端通过无线传输线路分别和与之配合使用的各便携式移动分机的输入/输出端联接。本实用新型计算机内配有相应的实时安全监控管理软件，系统主机通过串口与计算机相连，并通过有线或无线方式与各井下分机联接，工作中由系统主机向各井下分机传送控制指令和信息，同时由各井下分机即时向系统主机上报井下监控信息及人员流动和具体位置范围信息。当井下分机监测到危险告警信息时，及时上报系统主机并群发送至井下所有分机，打开应急灯并通过各井下基站的广播或通过井下分机迅速转发危险告警信息至各便携式移动分机，通知井下人员很快撤离，确保井下人员的安全。平日在正常工作时，井下分机能提供井下作业人员详细的流动和位置分布情况，协助矿井管理人员进行日常的生产管理；当事故发生后，井下分机可为救援工作提供第一手信息，尤其是井下人员的分布位置信息，帮助有关人员及时了解井下的状况。
与现有技术相比，本实用新型具有结构新颖、系统稳定、使用方便、自动化程度高、监测管理效果好、抗恶劣环境、升级简易等优点，其产品适宜于在各类底下矿井内推广使用。
图1为本实用新型所述矿井安全监控管理装置的工作原理框图。
图2为本实用新型的系统主机方框图。
图3为本实用新型的井下分机方框图。
图4为本实用新型的便携式移动分机方框图。
图5为系统主机的电路原理图。
图6为井下分机的电路原理图。
图7为便携式移动分机的电路原理图。
具体实施方式
参见附图，本实用新型所述的可实行井下定位监控的矿井安全监控管理装置由计算机系统、系统主机2、井下分机3以及便携式移动分机4四部分组成，计算机系统由大屏幕计算机1和安全监控软件构成。系统主机2的原理形成结构如图2所示，它包括CPU控制电路21、计算机通信接口(PC接口)5、告警指示接口6a、人机交互接口7和有线信道传输接口8a。系统主机2通过串行接口按固定通信协议和计算机相连，可根据不同井下分机接收到便携式移动分机无线发射信号的先后顺序来确定便携式移动分机在井下的行动方向，还能根据某个井下分机接收到便携式移动分机的无线发射信号来确定便携式移动分机在井下的位置范围，并将井下分机3的上报信息送往计算机1，同时可接受计算机的控制命令并通过传输接口8a按地址转发各井下分机3；系统主机2也可独立于PC机进行工作，对井下分机3送来的各种告警指示及时响应，并通过人机交互接口7进行各种设置操作，控制井下分机3的工作状态。井下分机3的原理形成结构如图3所示，它包括CPU控制电路31、无线通信接口9a、监测输入接口10、有线信道传输接口8b和告警指示接口6b。井下分机通过有线(或无线)信道传输接口8b和系统主机2相连，接收系统主机的各种控制命令并实时执行控制命令，同时将监测输入接口10的各种监测信息送往系统主机；井下分机3还通过无线信道对进入井下的便携式移动分机4进行循环扫描，并及时将收到的应答信号回传给系统主机2，以确定人员的流动和位置情况，同时将系统主机2送来的紧急告警指令群发给各便携式移动分机4，此外井下分机还具有广播、CCD摄像、井下温湿度检测、井下有毒有害气体检测以及记录工作人员上、下班出工考勤和入出井时间等功能。另井下分机通信接口9a还具有桥接功能，可无限延伸转接段的通信距离。便携式移动分机4的原理形成结构如图4所示，它包括CPU控制电路41、无线通信接口9b、告警指示接口6c和按键11。便携式移动分机4接收井下分机3发来的查询信息并及时按相应的地址码应答，及时了解人员的流动情况，当便携式移动分机4携带者按下危险告警按键时，能发出相应的告警信号，并通过井下分机3上传到系统主机2及计算机，以便地面管理人员能及时发现并处理各种紧急情况。
在图5所示的本实用新型系统主机的实际电路结构中，CPU控制电路21由集成电路芯片U1～U9组成，其中U1为CPU控制芯片，型号为AT89C52，主要完成PC机通信信号收发控制、告警信号输入输出信号控制、有线信号的传输控制等功能；U2为总线驱动芯片，型号为MC74252，主要完成单片机系统数据/地址复用总线驱动；U3为高位地址锁存，U4为低位地址锁存，芯片型号均为74373，主要完成系统外围电路的地址锁存；U5为存储器，芯片型号为62C256，主要完成信息的暂存和通信数据缓存；U6为串行非易失性存储器，芯片型号为24C04，用于系统重要信息的存储，如本机号等；U7为看门狗，芯片型号为MAX813L，主要完成复位及CPU监控；U8、U9用于监测信号及告警信号的输入输出控制，芯片型号均为74373。
在图6所示的本实用新型井下分机的实际电路结构中，CPU控制电路31由集成电路芯片U10～U18组成，其中U10为CPU控制芯片，型号为AT89C52，主要完成系统井下分机无线信号收发控制、告警信号输入输出信号控制、有线信号的传输控制等功能；U11为总线驱动芯片，型号为MC74252，主要完成单片机系统数据/地址复用总线驱动；U12为高位地址锁存，U13为低位地址锁存，芯片型号均为74373，主要完成系统外围电路的地址锁存；U14为存储器，芯片型号为62C256，主要完成信息的暂存和通信数据缓存；U15为串行非易失性存储器，芯片型号为24C04，用于系统重要信息的存储，如本机号等；U16为看门狗，芯片型号为MAX813L，主要完成复位及CPU监控；U17、U18用于监测信号及告警信号的输入输出控制，芯片型号均为74373。
在图7所示的本实用新型便携式移动分机的实际电路结构中，CPU控制电路41由集成电路芯片U19构成，其芯片型号为AT90S2313。
权利要求1.一种可实行井下定位监控的矿井安全监控管理装置，其特征在于它由通过计算机(1)控制运行的系统主机(2)、多部井下分机(3)以及分别与每部井下分机(3)配合使用的多只便携式移动分机(4)组成，计算机(1)通过串口与系统主机(2)的输入/输出端联接，系统主机(2)的输出/输入端通过有线或无线传输线路分别与各井下分机(3)的输入/输出端联接，各井下分机(3)的输出/输入端通过无线传输线路分别和与之配合使用的各便携式移动分机(4)的输入/输出端联接。
专利摘要本实用新型涉及一种用于监控地下矿井安全作业的监控管理装置，由一个设立在地面安全监控室内的系统主机、多部设立在井下安全监控基站(点)中的井下分机、以及分别与各井下分机配合使用的多只由井下人员随身携配的便携式移动分机组成，系统主机通过有线或无线方式与各井下分机联接，各井下分机通过无线方式分别和与之配合的各便携式移动分机联接。工作中由系统主机向各井下分机传送控制指令和信息，同时由各井下分机向系统主机上报井下监控信息。当井下分机监测到危险告警信息时，及时上报系统主机并迅速转发告警信息至各便携式移动分机，通知井下人员很快撤离。
文档编号H04B7/26GK2772129SQ20052007846
公开日2006年4月12日 申请日期2005年3月16日 优先权日2005年3月16日
发明者何根洪, 陈光静, 敬自强 申请人:何根洪