[实用新型]基于UWB和RFID的井下矿用单轨吊车碰撞预警装置

说明书

本实用新型公开了一种基于UWB和RFID的井下矿用单轨吊车碰撞预警装置，包括：车载UWB定位标签、人员UWB定位标签、UWB定位基站、RFID无线信标、RFID读卡器、交换机、预警部件和控制器；UWB定位基站沿井下巷道均匀布设；车载UWB定位标签设于吊车的底部中心，人员UWB定位标签设于人员佩戴的安全帽上；RFID无线信标设于井下岔道交汇处，RFID读卡器设于吊车前后端，RFID读卡器和UWB定位基站与交换机通信，交换机与控制器进行信息互通；控制器与预警部件电连接。本实用新型通过在岔道口处RFID的设置，结合UWB，提高了井下岔道口处的矿用单轨吊车的行驶安全性，保证其运输效率。

技术领域

本实用新型涉及矿井安全技术领域，具体涉及一种基于UWB和RFID的井下矿用单轨吊车碰撞预警装置。

背景技术

由于矿用单轨吊车安全性高、爬坡能力强、转弯灵活、运行速度快、不受巷道底板影响等特点，已成为一种重要的矿井运输方式；煤矿井下运输巷道体系庞大，井下的矿用车辆的数量也非常多，很容易引起井下矿用车辆的安全事故，出现矿用车辆碰撞或车撞人的现象，存在严重的安全隐患。然而现有的人工安全预警方式，会耗费大量人力、物力，资源利用率低。自动安全预警可以在节约运输资源的同时提高采矿效率，逐渐取代了人工安全预警。

自动预警技术中，信号的稳定传输尤其重要；而现有技术中大多采用基于UWB(超宽带)技术的位置检测和信号传输，但是单纯的UWB信号可靠性较差，例如：某一路段存在大量货物堆放时，会对通信基站产生遮挡，从而影响信号传输；另对于井下巷道的岔道口来说，其就相当于是一个中转站，此处往往会有大量的货物堆积或人员搬运货物的情况，很容易产生信号的遮挡，从而带来安全隐患；而对于井下的矿用单轨吊车来讲，其在井下的使用数量多、运输速度快，在丢失信号后很容易发生安全事故。因此，矿用单轨吊车的井下行驶安全性和运输效率之间产生矛盾，此时，对井下矿用单轨吊车运输过程中的碰撞风险进行可靠预警就显得非常重要。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提出一种基于UWB和RFID的井下矿用单轨吊车碰撞预警装置，通过在岔道口处RFID的设置，结合UWB，有效解决了此处UWB的信号遮挡问题，大大提高了井下岔道口处的矿用单轨吊车的行驶安全性，且保证了其运输效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

基于UWB和RFID的井下矿用单轨吊车碰撞预警装置，矿用单轨吊车吊设于运输轨道上，所述预警装置包括：车载UWB定位标签、人员UWB定位标签、UWB定位基站、RFID无线信标、RFID读卡器、交换机、预警部件和控制器；其中，所述UWB定位基站沿井下巷道均匀布设，且设置于井下巷道的路边；所述车载UWB定位标签设置于矿用单轨吊车的底部中心位置，所述人员UWB定位标签设置于人员佩戴的安全帽上；

所述RFID无线信标设置于井下巷道的岔道交汇处对应的巷道顶壁上，所述RFID读卡器设置于单轨吊车的前后两端，每个RFID读卡器和每个UWB定位基站分别通过无线传输网与所述交换机通信，所述交换机通过以太网与控制器进行信息互通；所述控制器的信号输出端与预警部件的控制端电连接。

本实用新型的特点和进一步的改进在于：

进一步的，相邻UWB定位基站的布设间距为100-200m。

进一步的，所述车载UWB定位标签和人员UWB定位标签分别与对应的UWB定位基站实现短距离无线信号传输。

进一步地，所述RFID无线信标与RFID读卡器进行信息的无线传输。

进一步的，所述预警部件为声光报警器。

更进一步的，所述声光报警器安装于所述矿用单轨吊车的驾驶舱内。

进一步的，所述控制器集成于所述矿用单轨吊车的驾驶平台内。