[发明专利]一种基于WIFI技术的井下智能移动终端系统

说明书

技术领域

本发明涉及井上井下智能通信系统，尤其涉及基于WIFI技术的井下智能移动终端系统。

背景技术

在煤矿生产过程中，当各种事故突发时，为能即时互通井下现场灾情及作业人员自身安全情况并及时组织救援，这就需要建立一套完善的井上井下通信系统。

目前存在的井下智能移动终端系统，主要有以下几种：

一种是用小灵通手机、无线基站、数字程控交换机组成的通信系统。矿井下工作人员携带小灵通手机。井下分布很多基站，可以实现井下基站和小灵通手机的互联。井上有数字程控交换机，也有基站和小灵通手机。井下基站把数据通过光纤传递到井上数字程控交换机，交换机把数据发送到井上基站，井上基站和井上小灵通联网实现信息传递。这种方式可以实现井上和井下的语音及短信通信。

第二种是专门的人员定位系统，系统由无线发射器，无线AP(Access Point)及井上定位服务器组成。矿井工作人员可以把无线发射器放在安全帽上随身携带，无线AP接收无线发射信号到井上服务器，服务器可以安装在调度室中，井上人员可以及时了解井下工作人员的位置。

国外一些国家已开展了井下智能移动终端系统的研究工作，并将其应用到井下安全生产监控系统中，如澳大利亚芒特艾萨矿业公司开发的PED(Personal Emergency Device的缩写)井下急救寻呼系统，这个系统使用顶板安装的天线，用来监控安装在每个矿工安全帽上的小型无源信标。再如加拿大温哥华的L3无线通信技术公司开发了基于WIMAX的无线矿山管理与安全系统以解决井下作业工人、设备的定位和管理。另外澳大利亚矿山技术公司开发的T/T井下人员跟踪系统，采用RFID对井下人员、设备进行跟踪、定位，实时掌握井下每一个工作人员、携带有电子标签设备的动态信息及其在井下的位置分布情况。

以上所述的现有的矿井定位及井下智能移动终端系统，存在以下几个缺点：

(1)第一种系统可以实现井上和井下的语音及短信通信，但是不能实现人员定位，灾害逃生导航功能，该系统可以通过不同的井下终端实现了井下信息到井上的语音或者文字信息的传递，缺点是不能实现井上到井下的信息传送。一方面井下工作人员不能及时了解井下如瓦斯、氧气、一氧化碳浓度，另一方面也不能接收到定位服务器对于位置定位的坐标，就不能确切知道自己的具体位置，一旦遇到突发事故，对于自己井下方位，逃生路线不能正确判断，存在安全隐患。

(2)第二种专门的人员定位系统，可以实现井上调度室对井下工作人员的定位，但是由于矿工所携带的是便携式的发射器，结构简单，不能接收数据，就造成了井下人员无法第一是时间查询自己的位置信息，一旦遇到灾害情况，不能及时选择逃生落线。另外，对于矿井下的具体工作环境信息也不能有井上服务器及时发送到井下工作人员，存在安全隐患

(3)国外研发的井下急救寻呼系统、井下人员跟踪系统及无线矿山管理与安全系统，在国外已经投入使用，通信终端存在功能单一、信道容量小的缺陷。通信系统存在着体积大、重量重、信道容量小、通信距离短等问题。地面天线布置困难、单向通信(井上向井下)等问题。另一方面引入使用的成本也比较高。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，提出了基于WIFI技术的井下智能移动终端系统，此系统以WIFI技术为基础，研究设计一套智能无线通信系统，实现井上井下双向数据传递，还可以实现井下人员定位和矿井信息查询，逃生路线的导航功能，为矿山行业的高效安全生产和综合管理提供更可靠的支持。

本发明提供的基于WIFI技术的井下智能移动终端系统，其特征在于，包括：井上应用服务器，井上数据库服务器，PC控制端，交换机，路由器，井下无线AP和具有WIFI功能的移动终端；其中井上应用服务器和井上数据库服务器，PC控制端组成一个局域网，通过路由器及交换机与井下无线AP实现有线连接；井下无线AP与井下WIFI移动终端组成基于WIFI的无线局域网；所述井上应用服务器实现和所述移动终端的连接和数据传递，并且用于实现井下人员定位服务和生产及安全信息查询服务功能；井上数据库服务器用于存储井下的生产和安全信息，也用来存储已有的各个井下无线AP的MAC地址及位置信息；所述移动终端可以通过WIFI模块与井上应用服务器建立连接，通过访问应用服务器查询井下生产和安全信息，还可以定期扫描并发送周围的井下无线AP的信号强度到所述井上应用服务器，并可查询当前位置和调用巷道地图实现逃生导航功能。