[实用新型]一种基于UWB的井下人员安全定位系统

权利要求书

1.一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，包括地面监控设备（1）、上位机（2）、POE交换机（3）、定位传感器（4）、井下人员定位标签（5）、控制器（5-1）、电源单元（5-2）、红外LED单元（5-3）、复位电路（5-4）、UWB信号发生装置（5-5）、报警单元（5-6）；定位传感器（4）接收井下人员定位标签（5）发出的信号，定位传感器（4）通过POE交换机（3）与上位机（2）相连，POE交换机（3）用以向定位传感器（4）供电并发送同步时间信号；井下人员定位标签（5）内安装有UWB信号发生装置（5-5），通过定位传感器（4）和POE交换机（3）将定位数据传输给上位机（2），能够实时监控井下人员位置；当井下发生突发情况时控制器通过报警单元（5-6）发出声光报警。

2.根据权利要求1所述一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，地面监控设备（1）为一台预装有监控软件的计算机，上位机（2）处理通过定位传感器（4）和POE交换机（3）传输的数据。

3.根据权利要求1所述一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，定位传感器（4）与POE交换机（3）通过网线连接直接供电、传输数据，采用无线接收、有线传输技术。

4.根据权利要求1所述一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，定位传感器（4）分为一个主传感器及若干从传感器，主传感器为整个系统的同步时间源。

5.根据权利要求1所述一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，井下人员定位标签（5）中控制器（5-1）采用德州仪器的MSP430FR2X MCU单片机来实现。

6.根据权利要求1所述一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，井下人员定位标签（5）中UWB信号发生装置（5-5）采用nRF24L01无线收发芯片来实现定位数据的传输，输入端连接控制器（5-1）的P5.0~P5.4引脚。

7.根据权利要求1所述一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，复位电路（5-4）由按键S1来完成，按键S1的一端接电源VCC，按键S1的另一端接控制器（5-1）的RESET引脚。

8.根据权利要求1所述一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，红外LED单元（5-3）可以发出红外线，当井下发生状况后便于搜救人员对于被困人员搜救或遗体的搜寻。

9.根据权利要求1所述一种基于UWB的井下人员安全定位系统，其特征在于，报警单元（5-6）包括蜂鸣器BL、PNP三极管Q2和电阻R1，控制器（5-1）的P1.6引脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接PNP三极管Q2的基极，PNP三极管Q2的集电极接地，PNP三极管Q2的发射极连接蜂鸣器BL的负极供电端子，蜂鸣器BL的正极供电端子接电源VCC，当井下人员身体异常时可以通过按键S2控制报警单元（5-6）发出报警，报警单元包括声光、震动报警和上位机报警显示。