[发明专利]蓝牙井下无线定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线定位系统，具体涉及一种利用蓝牙技术对矿井等地下作业环境内人员进行无线定位跟踪并实时显示的蓝牙井下定位系统。

背景技术

在矿井日常管理中，管理人员需要掌握各个岗位的在岗情况，一方面了解工作进展，另一方面对救灾工作提供便利。但是由于矿井等地下作业人员流动性大，一旦下井后，很难准确地知道其所处的位置，特别是一些关键的安全监察岗位。当矿井发生透水、火灾，爆炸等事故，人员被困井下时，地面矿山救援指挥中心无法准确知道井下被困人员数量和位置，也使救灾工作面临极大的困难，影响救援工作的开展，因此存在严重的安全隐患。

现有技术中，有关井下定位系统大都存在精度差、成本高等问题。如采用RFID有源感应卡方式的技术，人员佩戴RFID卡下井，在井下适当位置设置读卡器，人员通过时读取信息以定位。此方案定位精度取决于读卡器间的距离，而一般读卡器的距离为几十米，所以该方案的定位精度也为几十米。此外RFID卡一般是被动卡，只能在固定位置刷卡定位，不能进行双向通信，在发生事故的情况下，只能通过该系统确定员工在事故发生前的大概位置。

又如中国专利200510071144.7公开的“一种基于无线传感器网络的井下定位系统、装置及方法”，其系统包括置于矿灯内的移动节点、连接有线和无线网络的网关、系统管理中心。此系统采用传统无线电技术，它存在功耗大，抗干扰能力差，成本高等缺陷，不能满足矿井等地下人员定位的需要。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种用于矿井等地下工作场所，精度高、成本低、抗干扰能力强、功耗低，且定位准确的蓝牙井下无线定位系统。

本发明的目的是这样实现的：蓝牙井下无线定位系统，其特征在于包括蓝牙基站、蓝牙移动站和监控主机；若干个蓝牙基站固定布置于矿井内，蓝牙基站之间通过有线和/或无线网络连接；蓝牙移动站采用现有带蓝牙芯片的模块即可，由下井人员佩戴，与蓝牙基站无线连接；蓝牙基站与监控主机之间通过有线网络连接；

所述蓝牙基站由蓝牙模块、单片机、ARM微处理器芯片和调制解调器模块构成；蓝牙模块通过UART接口与ARM微处理器芯片相连；蓝牙模块的PCM接口连接到单片机的I/O口，单片机与ARM微处理器芯片通过UART接口相连；ARM微处理器芯片的CAN接口通过调制解调模块与CAN总线相连。所述矿井内两个蓝牙基站之间通过有线网络相互连接，采掘面附近的蓝牙基站间通过蓝牙无线连接。

所述有线网络是基于CAN的有线网络，蓝牙基站中的ARM微处理器芯片自带CAN接口，通过调制解调模块与CAN总线相连；监控主机通过串口与有线网络的CAN转换器相连；有线网络中有若干CAN中继器，用于延长网络距离。

所述矿井内两个蓝牙基站之间还设有红外传感器，通过I²C接口与附近的蓝牙基站中的ARM微处理器芯片相连。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

1、该系统采用先进的蓝牙技术，克服无线电技术易受干扰、功耗大、成本高的缺点；使用方便，成本低廉；能满足矿井等地下人员定位的需要。

2、蓝牙井下无线定位系统，定位精度高，并能将定位结果形象地实时显示在GIS地图上，为矿井救援和日常管理提供详细、准确、直观的井下人员信息。

3、该系统支持异步数据信道和同步语音信道，可以用一个信道同时传送异步数据和同步语音，语音功能让发生事故后，救援人员能与井下人员通话，了解井下第一手资料，安抚井下人员；实现对井下人员的跟踪定位信息的采集、分析处理、实时显示、双向通话、数据库存储、报表打印。

附图说明

图1是本发明蓝牙井下定位系统结构示意图。

图2是本发明蓝牙井下定位系统中蓝牙基站的结构图。

图3是本发明蓝牙井下定位系统中蓝牙无线定位原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。