[发明专利]基于红外传感器的矿井人员定位装置及方法

权利要求书

1.一种基于红外传感器的矿井人员定位装置，包括上位机、数据采集器、红外传感器，其特征在于上位机分别与两个以上的数据采集器相连接，每个数据采集器分别与两个以上的红外传感器经通信总线相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外传感器的矿井人员定位装置，其特征在于数据采集器通过载波通信与上位机进行通信，数据采集器设有用于接收被动式红外传感器反馈信息的数据采集电路、用于与上位监控平台进行通信的载波通信电路，其中数据采集器中设有STC12C5410AD芯片，红外传感器与接线端子相连接，接线端子经光隔离元件与STC12C5410AD芯片相连接，红外传感器信息数据通过STC12C5410AD处理器串口，TXD/RXD端进入载波通信芯片，经过转换，由SSCOUT_AA处发出，经过放大电路转化为电力线载波信号，进入载波通信电路，最后信号输出至载波通信电路的VA/VN端，此端即接矿井内所用照明电缆或动力电缆。

3.根据权利要求2所述的一种基于红外传感器的矿井人员定位装置，其特征在于所述放大电路采用以下结构：放大电路的SEND端与电阻R82相连接，电阻R82的另一端与三极管Q84发射极相连接，三极管Q84的发射极还与电阻R84以及电容C82串联并接地，三极管Q84基极与电阻R85相连接，三极管Q84的集电极与R83以及三极管Q83的基极相连接，三极管Q83的基极与集电极之间串联电容C81，三极管Q83的集电极与电阻R81相连接，三极管Q83的发射极与电容C83相连接，电阻R81以及电容C83分别与电阻R86相连接，电阻R86的另一段分别于三极管Q84的基极以及电阻R37相连接，电阻R37与电容C38串联，三极管Q84的基极经电阻R85与三极管Q85的集电极相连接，三极管Q85的发射极与15v电源线相连接，三极管Q85的基极经电阻R88接地，三极管Q85的发射极与基极之间串接电阻R87，三极管Q81的发射极与三极管Q82的发射极相连，三极管Q81的集电极与15v电源线相连，三极管Q81的集电极与发射极之间连接二极管D81，其中D81的正极与Q81的发射极相连接，三极管Q82的集电极接地，三极管Q82的集电极与发射极之间接有二极管D82，其中D82的正极与Q82的极电极相连接，三极管Q81以及Q82的基极分别接入三极管Q83的集电极。

4.根据权利要求3所述的一种基于红外传感器的矿井人员定位装置，其特征在于载波通信电路包括变压电路、与变压电路相连接的脉冲开关电路、与变压电路相连接的滤波电路，其中上位机发出电力线载波信号由变压电路处进入数据采集模块，经过滤波电路的滤波进入载波通信芯片接收端SSCIN_A。

5.一种基于红外传感器的矿井人员定位方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：规划矿井下多个红外传感器的安装布局，并对红外传感器的识别角色进行划分，其中包括固定在巷道出入口处的两套红外传感器，用于对人员进出巷道进行识别，以及在采区，垌室，盲道等处安装的用于监测人员在场情况的红外传感器；

步骤2：数据采集器每秒钟采集数据上位机每30s轮询数据采集器，使数据采集器所采集数据上传至上位机；

步骤3：上位机接收数据采集器数据，进行识别，具体包括：方向性识别，通过使用两个以上的红外传感器，检测红外传感器的触发先后，判断人员流动方向；人员所在区域判断：通过判断某段巷道出入口两端的传感器是否被触动，判断进入巷道的人员是否滞留在巷道内，

步骤4：根据步骤3的识别结果，输出人员流动、滞留图像信息。