[发明专利]用于矿场的无线信息和安全系统

权利要求书

1.一种用于矿场的无线信息和安全系统，其特征在于：所述系统组合地包括多个可编程的有源RFID收发器设备，所述RFID收发器设备可编程为作为协调器、路由器和终端设备来操作，具有常驻硬件专用嵌入式软件，能够在它们本身之间形成无线网络；所述多个编程的RFID收发器设备被有策略地放置形成统一的无线网格联网基础结构，所述基础结构具有用于跟踪、监视和存储从连接到传感器的所述RFID设备接收的信息的常驻无线传感器网络(WSN)应用软件。

2.如权利要求1所述的用于矿场的无线信息和安全系统，其中所述可编程的有源RFID收发器设备是符合ZigBee的设备。

3.如权利要求1-2中任一项所述的用于矿场的无线信息和安全系统，其中作为用于作为协调器、路由器和终端设备来操作的符合ZigBee的可编程设备、具有常驻应用专用嵌入式软件的所述可编程的有源RFID收发器(1至16)设备包括：天线(1)、低噪声滤波器(2)、下变频混频器(3)、本地振荡器(4)、带通滤波器(5)、放大器(6)、模数转换器(7)、数字解调器(8)、无线电数据接口(9)、控制逻辑(10)、微控制器单元(11)、数字调制器(12)、模拟转换器(13)、低通滤波器(14)、上变频混频器(15)和功率放大器(16)的组合；其中所述天线(1)串联连接到低噪声滤波器(2)、下变频混频器(3)、带通滤波器(5)、放大器(6)、模数转换器(7)和数字解调器(8)；本地振荡器(4)连接到所述下变频混频器(3)和放大器(6)；所述数字解调器(8)通过无线电数据接口(9)连接到数字调制器(12)；控制逻辑(10)连接到所述数字解调器(8)、数字调制器(12)和所述无线电数据接口(9)；微控制器单元(11)连接到所述数据接口(9)；所述数字调制器(12)串联连接到模拟转换器(13)、低通滤波器(14)、上变频混频器(15)和功率放大器(16)；并且所述本地振荡器(14)与所述上变频混频器(15)连接。

4.如权利要求1-3中任一项所述的用于矿场的无线信息和安全系统，其中具有常驻硬件专用嵌入式软件以充当协调器、路由器和终端设备的所述符合ZigBee的有源RFID收发器设备通过矿场中的无线传感器联网来形成基于IEEE 802.15.4的网格网络，用于跟踪地下矿工和设备。

5.如权利要求1-4中任一项所述的用于矿场的无线信息和安全系统，其中所述常驻无线传感器网络(WSN)应用软件具有以下模块：(i)跟踪矿工和车辆；(ii)在露天矿场中的路线跟踪；(iii)预防车辆碰撞和致命事故；(iv)预防车辆碰撞；(v)环境监视；(vi)监视矿工的非安全作业；(vii)发送告警消息；以及(viii)预备计算机化矿工值班小时。

6.如权利要求1-5中任一项所述的用于矿场的无线信息和安全系统，其中使用‘C’语言在IAR嵌入式工作台和TI-make库中编译和调试用于将所述RFID收发器设备编程为作为协调器、路由器和终端设备来工作的所述常驻硬件专用嵌入式软件。

7.如权利要求1-6中任一项所述的用于矿场的无线信息和安全系统，其中所述无线信息和安全系统能够在地下矿场中的特定区域中发生矿难情况下在未受干扰的可用路由器之间自动形成替代网络，从而通信在整个矿场中不受干扰。

8.如权利要求1-7中任一项所述的用于矿场的无线信息和安全系统，其中所述无线信息和安全系统是用于地下和地表矿场的低功率、本质上安全、易于安装和成本有效的系统。