[发明专利]矿井井下智能无线监控与定位系统

权利要求书

1.一种矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：包括移动载体的定位与监控模块、有线和无线通讯无缝切换无线基站、数据分析处理与传输中继站、地面信息系统处理工作站、地面传感器自动标定系统；数据分析处理与传输中继站通过无线ZigBee模块或有线工业CAN总线接口接收来自移动载体的定位与监控模块的数据与有线和无线通讯无缝切换无线基站的数据，对这些数据进行处理并打包，通过光纤或以太网络发送给地面信息系统处理工作站，所述地面传感器自动标定系统通过无线ZigBee模块与移动载体的定位与监控模块进行无线通讯。

2.根据权利要求1所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述移动载体的定位与监控模块包括电池、移动载体处理器、与移动载体处理器分别相连的催化燃烧气体传感器、LED驱动模块、LED灯控制开关、无线ZigBee模块、电源转换模块，所述电源转换模块分别与催化燃烧气体传感器、LED驱动模块、无线ZigBee模块、电池相连。

3.根据权利要求1所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述有线和无线通讯无缝切换无线基站包括无线基站处理器、分别与无线基站处理器相连的无线基站电源管理模块、无线ZigBee模块、有线工业CAN总线接口、无线基站红外气体传感器，所述无线基站电源管理模块还连有电池、无线基站防爆开关电源，所述无线基站防爆开关电源还与井下交流电相连。

4.根据权利要求3所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述无线ZigBee模块与所述无线基站处理器之间通过SPI口连接通讯。

5.根据权利要求1所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述数据分析处理与传输中继站包括中继站处理器、与中继站处理器分别相连的无线ZigBee模块、有线工业CAN总线接口、光纤接口、以太网接口、中继站电源管理系统，所述中继站电源管理系统还分别与光纤接口、无线ZigBee模块、以太网接口、电池、中继站防爆开关电源相连，所述中继站防爆开关电源还与井下交流电相连。

6.根据权利要求1所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述地面信息系统处理工作站包括工作站服务器、与工作站服务器分别相连的工作站显示接口、光纤接口、以太网接口、工作站稳压模块，所述工作站稳压模块还分别与UPS模块、地面交流电相连。

7.根据权利要求1所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述地面传感器自动标定系统包括地面无线模块、与地面无线模块分别相连的无线ZigBee模块、标定系统显示接口、标定系统气体传感器、标定系统稳压模块，所述标定系统稳压模块还与地面交流电相连。

8.根据权利要求1所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述移动载体的定位与监控模块内置于矿灯中。

9.根据权利要求2、3、5中任意一项所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述的处理器为ARM处理器。

10.根据权利要求1和2所述的矿井井下智能无线监控与定位系统，其特征在于：所述移动载体处理器的工作流程主要为：首先初始化，进入主程序，在主程序中，先设定两个中断，一个是无线接收数据中断，另一个是定时中断；然后建立循环，在循环中，主要完成对按键的检测，按键检测通过LED灯光调节来实现；在无线中断中，首先对收到的数据进行分析，根据分析所得数据，执行相应的子程序；当数据是来自地面信息系统处理工作站的警报指令时，改变LED的颜色和显示；当数据是来自地面传感器自动标定系统，此时修正移动载体的定位与监控模块上的催化燃烧传感器的参数，以便催化燃烧传感器能准确测定矿井巷道的气体参数；定时中断主要完成催化燃烧传感器的采集，并将采集的催化燃烧传感器数据发送给有限和无线通讯无缝切换无线基站，同时也是作为定位的信号。