[实用新型]基于4D展现的井下人员定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿井定位技术，尤其是井下人员的立体定位技术，具体地说是一种能实时反映下井人员在井下所处位置立体画面的基于4D展现的井下人员定位系统。

背景技术

目前，煤炭是我国重要的能源资源，我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平，生产效率低，安全隐患多，如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。随着计算机应用在各行各业的逐步普及，煤炭生产水平目前逐步实现了自动化，生产效率大大提高。因煤矿开采的特殊环境，容易发生事故，煤矿行业也被称为高危险的行业。

煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，所以容易发生事故。利用4D展现的井下人员定位，地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控，通过在井下安装温湿传感器、瓦斯探测器等，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，而且能及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。因此4D可视化视频是现代矿井安全生产监控的重要组成部分。 

当前一些煤矿使用的视频监控系统都是早期的模拟监控，性能和稳定性不高。现在随着网络技术和计算机技术的发展，基于TCP/IP协议的IP网的应用得到广泛普及。高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的迅速发展，促进了基于IP技术的各种视频通信应用,如网络远程视频监控系统的发展。所以在4D可视化视频中引入现代网络远程人员定位将是一种趋势。

目前井下人员定位设备，基本是通过无线跟踪器或识别卡向监测分站发送信息和接收信息，或通过视频图像和wifi语音功能。

4D展现的井下人员定位以多维信息导航的手段、全新的视角和模式，给领导层提供更加直接的管理手段，为矿山企业生产、安全管理方面，提供快速辅助决策分析、资产管理和经营分析，实现精细化管理。同时，还打通了数据壁垒，消除了信息孤岛，为提供空间信息集成应用的平台，加强了管控力度，促进了快速发展，是信息化向智能化发展的必然结果和趋势。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的井下人员定位主要是依靠视频和wifi语音功能实现而导致人员的实际所处位置无法与其它地理、地质参数同步立体显示的问题，设计一种能实时反映井下人员动态和实际所处环境立体图像的基于4D展现的井下人员定位系统。

本实用新型的技术方案是：

  一种基于4D展现的井下人员定位系统，其特征是它主要由4D显示模块1、人员定位模块2、测绘模块3、地质勘探模块4和设备配置模块5组成，所述的测绘模块3、地质勘探模块4和设备配置模块5通过计算机网络与4D显示模块1相连，人员定位模块2通过无线网络与4D显示模块1相连。

   所述的4D显示模块1还连接有能动态反映井下人员所处位置图像的多媒体模块6。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的4D可视化矿山场景展现是在矿山信息数据库的基础上，建立了一个包括地形、岩层、水体、地面建设、地下工程运输、供电避灾路线、生产调度、设备管理、监测监控、安全管理等在内的空间信息平台，它能实现井下人员的精确定位。

本实用新型通过实时数据集成，可接入各类自动化系统数据，配合4D场景中的设备、传感器的分布状况，实现对各类生产、安全类实时数据、历史数据的4D可视化矿山场景展示、综合分析和报警。

本实用新型可与生产现场互动，通过对工作面现场各类生产自动化系统的接入，可以直接定位到各工作面现场，实现对“人、机、环、管”等现场信息的动态跟踪和集成展示。对于井下人员定位管理，系统可以定位展示所有人员的空间位置，从入井到出井全过程中，即时掌握人员在井下的位置和行为。同时，对于选定人员进行路径回访，查看其历史记录。同时，系统实现了4D环境下的视频监控功能，用户可了解井上、井下视频摄像的分布位置，并实时查看井下巷道、工作面等场所的真实情况，保证了视频画面和空间位置的相结合。

本实用新型可实现动态的更新服务,解决矿井环境、采掘工程信息的跟踪模拟、动态更新问题。针对矿山企业日常生产过程中，巷道需要不断掘进，地测数据不断更新，工作面情况不断变化，给用户提供了一种方便、快捷的自动更新机制，可以周期性更新巷道掘进、工作面推进状况，根据实际工作周期对其变动状况做出真实的反映，同时周期性更新机电设备安装变更等井下状况，对其变动状况做出真实的反映。

本实用新型可将矿工在井下的位置清晰地显示在调度室的屏幕上。井下的情况用机器监测，所有数据在监控室都可以实时反映出来。一旦出现问题，能够及时处理，或通知撤离，能让矿工感到安全踏实。