[实用新型]一种基于NB-IOT的煤矿井下救生系统

说明书

本实用新型公开了一种基于NB‑IOT的煤矿井下救生系统，包括腕带、头戴部和服务器，服务器接有终端，腕带内部设置有电子标签，头戴部包括第一微控制器、多媒体信息处理器、NFC身份校验模块、传感器采集模块、报警模块和NB‑IOT网络模组，多媒体信息处理器接有红外摄像仪和红外热像仪，腕带内部还设置有第二微控制器、供电模块、脉搏传感器、体温传感器、报警器和无线通信模块。本实用新型结构简单、设计合理，头戴部用于采集煤矿井下的环境信息，并与井上服务器通过NB‑IOT网络模组通信连接，腕带中的电子标签用于存储煤矿井下人员的身份信息并根据煤矿井下人员的生命体征进行安全预警，且通过头戴部与井上服务器通过NB‑IOT网络模组通信连接，信号覆盖距离大。

技术领域

本实用新型属于煤矿安全技术领域，具体涉及一种基于NB-IOT的煤矿井下救生系统。

背景技术

随着煤矿安全生产意识的增强，煤矿井下安全预警与井下救生越来越被重视。煤矿井下通过物联网与地面基站通信。物联网市场潜力巨大，万物互联已成为全球运营商、科技企业和产业联盟积极布局的重要战略方向，NB－IoT技术(窄带物联网技术)具有架构优、覆盖广、功耗低、成本低的技术特征，NB－IoT技术在覆盖、功耗、成本、连接数等方面性能最优。在同样的频段下，NB-IoT技术比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍，具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构而且可以采用多种部署方式，与现有的网络共存，具有优良的稳定性，同时NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年，维护成本低，单个模块的价格也较为优廉。

同时，NB-IOT技术具有信号覆盖距离大，连接点多的特点，基于NB-IOT的煤矿井下救生系统，可实现一整个矿区内只设置一个转发中继节点即可完成所有煤矿井下用户与远程服务器的连接，完全不存在因为煤矿井下用户位于墙体角落而不能与网络连接的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于NB-IOT的煤矿井下救生系统，其结构简单、设计合理，头戴部用于采集煤矿井下的环境信息，并与井上服务器通过NB-IOT网络模组通信连接，腕带中的电子标签用于存储煤矿井下人员的身份信息并根据煤矿井下人员的生命体征进行安全预警，且通过头戴部与井上服务器通过NB-IOT网络模组通信连接，信号覆盖距离大，稳定性好。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于NB-IOT的煤矿井下救生系统，其特征在于：包括腕带、与所述腕带通信连接的头戴部和与所述头戴部通信连接的服务器，所述服务器接有终端，所述腕带内部设置有电子标签，所述头戴部包括第一微控制器和与所述第一微控制器相接的多媒体信息处理器，所述第一微控制器的输入端接有用于识别所述电子标签内信息的NFC身份校验模块和用于采集煤矿井下环境信息的传感器采集模块，所述多媒体信息处理器接有红外摄像仪和红外热像仪，所述第一微控制器的输出端接有报警模块和用于与服务器通信的NB-IOT网络模组，所述腕带内部还设置有第二微控制器和为所述第二微控制器供电的供电模块，所述第二微控制器的输入端接有脉搏传感器和体温传感器，所述第二微控制器的输出端接有报警器和用于与所述第一微控制器通信的无线通信模块。

上述的一种基于NB-IOT的煤矿井下救生系统，其特征在于：所述供电模块包括依次连接的用于将自身振动转换成电能的振动能量采集器、用于将电能转换为直流电的整流电路和用于存储直流电并对第二微控制器供电的储能电路。

上述的一种基于NB-IOT的煤矿井下救生系统，其特征在于：所述传感器采集模块包括甲烷传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器和风速传感器。

上述的一种基于NB-IOT的煤矿井下救生系统，其特征在于：所述NB-IOT网络模组为华为海思Hi2100或高通MDM9206。