[实用新型]基于Zigbee的井下作业人员定位系统

说明书

本实用新型公开了一种基于Zigbee的井下作业人员定位系统，包括监控主机、处理器模块、网关、参考节点和定位节点；所述监控主机主要是采集和处理井下传送上来的数据；网关创建无线传感器功能；定位节点与井下的工作人员绑定；所述网关由Zigbee网络集组成，通过无线方式进行数据的收发、网络组建；所述定位节点将信息传输至所述参考节点，再通过参考节点将数据信息传输至井上主机。本实用新型采用ZigBee网络实现了智能化，实时性高、检测范围广；对未来井下作业定位监测发展方向提供指导。

技术领域

本实用新型涉及井下作业人员定位系统，尤其涉及一种基于Zigbee的井下作业人员定位系统。

背景技术

现有的定位系统大都采用的是基于工业以太网的有线网络，该方法在矿井复杂巷道环境下难以达到实时的监控，很难实现实时跟踪定位井下工作人员。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种实现W波段全波段覆盖、同一波导频段内耦合度可调节替换的宽边双排多孔耦合W波段全波段定向耦合器。

技术方案：本实用新型所述的系统包括监控主机，处理器模块、网关设计以及参考节点和定位节点；所述井上的监控主机主要是采集和处理井下传送上来的数据；网关节点无线传感器功能；定位节点需和井下的工作人员绑定。所述网关由Zigbee网络集组成，通过无线方式进行数据的收发、网络组建；所述定位节点将信息传输至所述参考节点，再通过参考节点将数据信息传输至井上主机。处理器模块的主控芯片支持多种串行通信协议。

ZigBee网络采用的是网状拓扑结构，与以太网共同组成井下的网络系统；网关包括无线模块、电源模块、按键模块、显示模块、复位电路模块、串口模块和USB转以太网模块，进行数据传输；所述无线模块包括射频电路、接口和时钟电路；所述天线选择鞭状式的无线天线，从不同的方位和方向上发射信号，且各个方向的性能相同。

电源模块选用轻型、便携式，且具有本质安全防爆型的锂电池，作为移动终端的供电电源；USB转以太网电路模块采用以太网的物理层进行通信，一侧与USB直接连接进行通信，另外一侧与以太网直接连接。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型采用ZigBee网络实现了智能化，实时性高、检测范围广；对未来井下作业定位监测发展方向提供指导。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的网关电路结构框图；

图3为本实用新型的USB转以太网结构框图；

图4为本实用新型的网关节点软件设计流程图；

图5为本实用新型的参考节点软件设计流程图；

图6为本实用新型的定位节点软件设计流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型技术方案做进一步说明。

一、硬件设计

本实用新型所述的系统硬件组成部分包括监控主机，处理器模块、网关设计以及参考节点和定位节点。

(1)处理器模块

井下作业人员的定位系统的主控芯片采用的是CC2530F64芯片，该处理器成本低、网络性能强，具有8kB的随机存储器；通信信道的数量为27个：具备可编程的Flash存储器功能；外部I/O接口数量较多，为外部扩展应用提供了条件；具有16位的定时器1和定时器2，其中定时器1具备脉宽调制功能；具备2个USART，能够支持多种串行通信协议；具有多种不同的工作模式，且功耗较低。

(2)网关设计