[发明专利]基于RFID和无线传感的矿井实时定位预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿山生产过程中三维定位和灾害预警监测系统，特别涉及一种基于RFID和无线传感的监测系统。

背景技术

据统计，在中国，百万吨煤死亡率是美国的160倍、印度的10倍。相对比，我国矿山生产安全事故总量仍然居高不下，矿山安全生产形势依然严峻。随着国家对矿山安全生产的日益重视，我国大中型矿山部分装备了安全监控系统，虽一定程度上减少事故的发生，但仍存在很多问题，主要体现在:一是现有安全监控系统还在报警的层面上，预警功能不强；二是现有安全监控系统多为二维GIS管理，井上人员难以直观、精准地掌握井下人员位置及作业情况；三是一旦矿山灾害发生，缺乏可靠井下人员信息，灾害信息，救护效率低。基于无线射频识别技术及无线传感网络技术(Wireless Sensor Network， WSN)技术的矿山实时三维定位及灾害预警平台针对以上问题，对井下人员、移动设备进行三维定位，随时掌控井下人员、设备生产分布情况；对井下巷道的各项安全参数进行安全监测，对可能发生的灾害及时预警，防止灾害发生；对矿山灾害事故现场的人员位置、人员数量、事故原因等信息进行查询及三维显示，为灾后抢救提供重要的科学参考信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对矿山进行实时三维定位与灾害预警的基于RFID和无线传感的矿井实时定位预警系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于RFID和无线传感的矿井实时定位预警系统，其中，包括无线射频标识模块、实时三维定位模块、监测数据采集与分析模块、灾害预警模块、灾害分析模块和地面远程控制主机：

所述实时三维定位模块读取无线射频标识模块中的信息，并将所述的信息传输至监测数据采集与分析模块；

所述监测数据采集与分析模块将采集和分析后的信息传输至灾害预警模块；

所述灾害分析模块读取灾害预警模块输出的信息，并上传至地面远程控制主机。

作为本发明的一种优化结构：所述实时三维定位模块包含无线传感模块，射频卡管理模块、三维定位查询模块、三维定位显示模块和无线传输模块；

所述无线传感模块读取无线射频标识模块中的信息，并将读取的信息传输至射频卡管理模块和三维定位查询模块；

所述三维定位查询模块根据无线射频标识模块中的信息进行定位查询，并将定位信息显示在三维定位显示模块中；

所述无线传输模块将上述定位查询后的信息传输至监测数据采集与分析模块。

作为本发明的一种优化结构：所述监测数据采集与分析模块包括无线传感数据管理模块和无线传输模块；

所述无线传感数据管理模块存放实时三维定位模块传输的信息，并通过无线传输模块传输至灾害预警模块。

作为本发明的一种优化结构：所述灾害预警模块包括无线接收模块、异常报警模块、灾害报告模块和预警通讯模块；

所述无线接收模块接收监测数据采集与分析模块传输的信息，并将信息分别传输至异常报警模块和灾害报告模块；

所述异常报警模块和灾害报告模块用于将处理后的信息通过预警通讯模块传输至灾害分析模块。

作为本发明的一种优化结构：所述灾害分析模块包括传感数据分析模块，定位数据分析模块、灾害数据分析模块和无线传输模块；所述传感数据分析模块用于接收灾害预警模块传输的信息，并传输至定位数据分析模块和灾害数据分析模块；

所述定位数据分析模块和灾害数据分析模块将处理后的信息通过无线传输模块传输至地面远程控制主机。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本发明所设计的基于RFID及WSN技术的矿山实时三维定位及灾害预警系统，运用了目前国际最新的三维体视化技术、无线传感网络技术、射频识别技术，精准地对井下工作人员、移动设备进行实时三维、定位，对巷道环境安全进行监测预警；

2.本发明所设计的基于RFID及WSN技术的矿山实时三维定位及灾害预警系统能够使井上人员能够通过三维交互界面直观地掌握井下安全与生产工作情况；

3.本发明所设计的基于RFID及WSN技术的矿山实时三维定位及灾害预警系统采取无线网络和非接触式射频卡识别技术，平台铺设灵活性强，监控范围广泛，不仅可以三维全方位监控，有效提高矿山安全监测效率，而且对于预防矿山灾害发生和灾后救助工作都有着重要的作用。

附图说明

图1为本发明所设计的基于RFID及WSN技术的矿山实时三维定位及灾害预警系统的原理框图；