CN103696808B - 矿山井下人员定位***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿山井下人员定位***及方法。其中，矿山井下人员定位方法包括如下步骤：接收由所述矿山井下人员通过携带的信号发射装置发送的位置信息；将所述位置信息转化为电力载波通信信号，并传递矿山井下的动力电缆中；接收来自所述动力电缆的电力载波通信信号，并根据所述电力载波通信信号确定所述矿山井下人员的位置。本发明降低了矿山井下人员进行定位所需的成本，提高了现有设备的通用性。

Description

矿山井下人员定位***及方法
技术领域
本发明涉及井下作业技术领域，特别涉及一种矿山井下人员定位***及方法。
背景技术
随着矿山***自动化程度的提高，矿山井下人员的安全有了一定的保证。现在已可基本实现井下人员的准确定位，危险报警等功能。
在现有井下人员定位技术中，有的采用无线网络传输方式进行人员定位数据的传输；有的则采用有线网络进行人员定位数据传输。无论采用哪种方式都需要人员定位信号数据的接收及传输装置，这就产生了一套独立的信号传输***。在这套独立的***中需要重新单独铺设一条传输通道，即通信电缆，为信号采集发送装置提供电源的动力电缆等。这样的一种配套无疑增加了***成本，降低了设备的通用性。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种矿山井下人员定位***及方法，以降低矿山井下人员进行定位所需的成本。
第一方面，本发明提供了一种矿山井下人员定位***，包括：信号发射装置、信号采集及发送装置及井上定位信号确定装置。信号发射装置位于井下，由矿山井下人员携带，用于发送所述矿山井下人员的位置信息；信号采集及发送装置位于井下，用于接收所述位置信息，并将所述位置信息转化为电力载波通信信号，并通过互感方式将所述电力载波通信信号传递至矿山井下的动力电缆中；井上定位信号确定装置用于接收所述电力载波通信信号，并根据所述电力载波通信信号确定所述矿山井下人员的位置。
进一步地，上述矿山井下人员定位***中，所述信号采集及发送装置跨接于所述动力电缆。
进一步地，上述矿山井下人员定位***中，所述信号采集及发送装置包括互感组件，所述互感组件装夹于所述动力电缆，用于将所述电力载波通信信号传递矿山井下的动力电缆中。
进一步地，上述矿山井下人员定位***中，所述井上定位信号确定装置包括：数据通讯转换单元和数据采集单元。其中，数据通讯转换单元用于将接收到的所述电力载波通信信号转换为井下人员位置信息。数据采集单元用于依据所述数据通讯转换单元获取的所述井下人员位置信息，确定矿山井下人员的位置。
进一步地，上述矿山井下人员定位***还包括信息显示装置，用于与所述井上定位信号确定装置相连接，用于显示所述矿山井下人员的确定位置。
本发明矿山井下人员定位***利用井下已有的动力电揽为载体，基于电力载波通讯方式进行井下人员定位数据的传输，无需另外铺设通讯电缆，降低了***的成本。增强了现有设备的通用性。
并且，进一步优选地，井下采集及发送装置跨接于动力电缆，采用互感方式进行数据的传递，无需破坏电缆进行接线。
此外，进一步优选地，本发明矿山井下人员定位***通过互感方式，实现自供电，无需另外铺设动力电网进行供电。
第二方面，本发明还公开了一种矿山井下人员定位方法包括如下步骤：步骤S1，接收由所述矿山井下人员通过携带的发射装置发送的位置信息；步骤S2，将所述位置信息转化为电力载波通信信号，并传递矿山井下的动力电缆中；步骤S3，接收来自所述动力电缆的电力载波通信信号，并根据所述电力载波通信信号确定所述矿山井下人员的位置。
进一步地，上述矿山井下人员定位方法的所述步骤S2中，所述电力载波通信信号通过互感方式传递矿山井下的动力电缆中。
进一步地，上述矿山井下人员定位方法的所述步骤S2由井下采集及发送装置完成，所述井下采集及发送装置跨接于所述动力电缆。
进一步地，上述矿山井下人员定位方法中，所述步骤S3进一步包括如下步骤：步骤S31，将接收到的所述电力载波通信信号转换为井下人员位置信息；步骤S32，依据获取的井下人员位置信息，确定矿山井下人员的位置。
进一步地，上述矿山井下人员定位方法中，所述步骤S3后还设置如下步骤：步骤S4，显示所述矿山井下人员的确定位置。
本发明矿山井下人员定位方法利用井下已有的动力电揽为载体，基于电力载波通讯方式进行井下人员定位数据的传输，无需另外铺设通讯电缆，降低了***的成本。增强了现有设备的通用性。
并且，进一步优选地，井下采集及发送装置跨接于动力电缆，采用互感方式进行数据的传递，无需破坏电缆进行接线。
此外，进一步优选地，本发明矿山井下人员定位***通过互感方式，实现自供电，无需另外铺设动力电网进行供电。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明矿山井下人员定位***的结构原理图；
图2为发明矿山井下人员定位方法实施例的步骤流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面结合图1，对本发明矿山井下人员定位***的优选实施例进行说明。
本实施例矿山井下人员定位***包括：信号发射装置、信号采集及发送装置及井上定位信号确定装置。其中，信号发射装置位于井下，由矿山井下人员携带，用于发送矿山井下人员的位置信息；信号采集及发送装置位于井下，用于接收位置信息，并将位置信息转化为电力载波通信信号，并通过互感方式将电力载波通信信号传递至矿山井下的动力电缆；井上定位信号确定装置用于接收电力载波通信信号，并根据电力载波通信信号确定矿山井下人员的位置。
井下位置信号采集及发送装置跨接于动力电缆，通过互感方式将电力载波通信信号传递至矿山井下的动力电缆。互感是通过动力电缆装夹的互感装置实现的。
在本优选实施例中，井上定位信号确定装置包括：数据通讯转换单元和数据采集单元。其中，
数据通讯转换单元用于将接收到的所述电力载波通信信号转换为井下人员位置信息；数据采集单元用于依据所述数据通讯转换单元获取的所述井下人员位置信息，确定矿山井下人员的位置。
为了更好的记录及显示井下人员的位置信息，本实施例矿山井下人员定位***还包括信息显示装置，用于与井上定位信号确定装置相连接，显示矿山井下人员的确定位置。
本实施例矿山井下人员定位***的工作原理是：
首先井下人员随身携带信号发射装置，在井下现有的动力电缆上（无需另外增设电缆）装夹有井下位置信号采集及发送装置，井上定位信号确定装置设置有数据通讯转换单元和数据采集单元。当井下人员携带的信号发射装置向信号采集及发送装置发出信号时，信号采集及发送装置接收此数据并进行处理，将位置信息转化成电力载波通讯信号，再通过互感方式将信号传递动力电揽。电力载波通讯信号在电网中通过载波通信方式传输至井上定位信号确定装置中的数据通讯转换单元，经过数据通讯转换处理，由数据采集单元采集获取位置数据。最后，由信息显示装置将数据显示。
可以看出，采用本实施例后无需另外增设通讯电缆，而且数据信号采集及发送装置的供电是通过其内部的电源（互感方式供电）进行供电，无需另外铺设供电电缆，降低了***的成本。整合数据采集、数据通讯装置为一体，增强了现有设备的通用性。
第二方面，本发明还提供了一种矿山井下人员定位方法的实施例。
参照图2，示出了本优选实施例矿山井下人员定位方法实施例的步骤流程图，包括如下步骤：
步骤S1，接收由矿山井下人员通过携带的发射装置发送的位置信息；步骤S2，将位置信息转化为电力载波通信信号，并传递至矿山井下的动力电缆；步骤S3，接收来自动力电缆的电力载波通信信号，并根据电力载波通信信号确定矿山井下人员的位置；步骤S4，显示所述矿山井下人员的确定位置。
并且，步骤S2中，电力载波通信信号通过互感方式传递至矿山井下的动力电缆。该步骤S2可以由井下采集及发送装置完成，井下采集及发送装置跨接于所述动力电缆。
步骤S3进一步包括如下步骤：步骤S31，将接收到的所述电力载波通信信号转换为井下人员位置信息；步骤S32，依据获取的井下人员位置信息，确定矿山井下人员的位置。
本实施例矿山井下人员定位方法可以采用上述的矿山井下人员定位装置进行工作。工作原理是：
首先井下人员随身携带有信号发射装置，在井下现有的动力电缆上（无需另外增设电缆）装夹有井下位置信号采集及发送装置，井上定位信号确定装置设置有数据通讯转换单元和数据采集单元。当井下人员携带的信号发射装置向信号采集及发送装置发出信号时，信号采集及发送装置接收此数据并进行处理，将位置信息转化成电力载波通讯信号，再通过互感方式将信号传递动力电缆。电力载波通讯信号在电网中通过载波通信方式传输至井上定位信号确定装置中的数据通讯转换单元，经过数据通讯转换处理，由数据采集单元采集获取位置数据。最后，将数据显示。
可以看出，采用本实施例后无需另外增设通讯电缆，而且数据信号采集及发送装置的供电是通过其内部的电源（互感方式）进行供电，无需另外铺设供电电缆，降低了***的成本。整合数据采集、数据通讯装置为一体，增强了现有设备的通用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种矿山井下人员定位***，其特征在于，
信号发射装置，位于井下，由矿山井下人员携带，用于发送所述矿山井下人员的位置信息；
信号采集及发送装置，所述信号采集及发送装置跨接于矿山井下的动力电缆，所述信号采集及发送装置包括互感组件，所述互感组件装夹于所述动力电缆；
所述信号采集及发送装置位于井下，用于接收所述位置信息，并将所述位置信息转化为电力载波通信信号，并通过互感方式将所述电力载波通信信号传递至所述动力电缆中；
井上定位信号确定装置，用于接收所述电力载波通信信号，并根据所述电力载波通信信号确定所述矿山井下人员的位置。
2.根据权利要求1所述的矿山井下人员定位***，其特征在于，所述井上定位信号确定装置包括：
数据通讯转换单元，用于将接收到的所述电力载波通信信号转换为井下人员位置信息；
数据采集单元，用于依据所述数据通讯转换单元获取的所述井下人员位置信息，确定矿山井下人员的位置。
3.根据权利要求1所述的矿山井下人员定位***，其特征在于，还包括：
信息显示装置，用于与所述井上定位信号确定装置相连接，用于显示所述矿山井下人员的确定位置。
4.一种矿山井下人员定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，接收由所述矿山井下人员通过携带的发射装置发送的位置信息；
步骤S2，通过井下采集及发送装置将所述位置信息转化为电力载波通信信号，并通过互感方式将所述电力载波通信信号传递矿山井下的动力电缆中，所述井下采集及发送装置跨接于所述动力电缆；
步骤S3，接收来自所述动力电缆的电力载波通信信号，并根据所述电力载波通信信号确定所述矿山井下人员的位置。
5.根据权利要求4所述的矿山井下人员定位方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括如下步骤：
步骤S31，将接收到的所述电力载波通信信号转换为井下人员位置信息；步骤S32，依据获取的井下人员位置信息，确定矿山井下人员的位置。
6.根据权利要求5所述的矿山井下人员定位方法，其特征在于，所述步骤S3后还设置如下步骤：
步骤S4，显示所述矿山井下人员的确定位置。
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