[实用新型]智能井下矿工定位及信息采集系统

摘要

一种智能井下矿工定位及信息采集系统，属于井下安全电子系统领域。本实用新型的目的是提供一种具有及时告警和正确引导的基于ZigBee技术的智能井下矿工定位及信息采集系统。本实用新型在矿井帽上安装有专用探照灯、低功率的OLED显示屏、一键求助按钮、电池盒、、ZigBee通信天线、控制电路；电路部分分为：置于矿工帽上的ZigBee盲节点和置于矿井壁上的ZigBee路由节点。本实用新型通过ZigBee网络通信和定位技术，使得矿井下环境和矿工位置得到有效监控，并在发生紧急事故时，提高处置的速度和效率，减少损失。

主权项

一种智能井下矿工定位及信息采集系统，其特征在于：在矿井帽前面的井下专用探照灯（6）上面安装有低功率的OLED显示屏（5），在矿井帽右侧帽檐上安装有一键求助按钮（1），电池盒（2）安装在矿工帽后侧，并且电池盒（2）向上的矿工帽上安装有ZigBee通信天线（3），控制电路（4）固定在矿工帽顶部； 其电路部分分为：置于矿工帽上的ZigBee盲节点和置于矿井壁上的ZigBee路由节点；ZigBee盲节点是由主控芯片和盲节点模块构成；ZigBee路由节点是由主控芯片和路由节点模块构成；ZigBee盲节点和ZigBee路由节点的主控芯片相同；主控芯片：电容C1‑C7为旁路电容，连接在主控芯片与地之间；电感L1和电容C8构成LC滤波电路；电容C9‑C15、电感L2‑L4和天线J1接到芯片的RF_P、RF_N，即25、26引脚；C17、C18、C19、C20为起振电容，与X1、X2共同构成晶振电路；电容C16连接在DCOUPL，即40引脚，提供1.8V的去耦电压；电阻R1为偏置电阻；盲节点模块是由按键模块、OLED显示模块和电源模块构成：按键模块：3和S1构成的按键检测电路，左端连接主控芯片的P0_0引脚，右端接地；OLED显示模块：显示屏的7引脚接地，6引脚接3.3V电源，5、4、3、2引脚分别与主控芯片的6、5、38、37引脚相连；路由节点模块是由信息采集模块、箭头指示模块、报警模块和电源模块构成：信息采集模块：U3为MQ‑4瓦斯浓度传感器，U4为MQ‑7一氧化碳浓度传感器；U5为AD转换器，U3的2引脚接U5的2引脚，U4的2引脚接U5的1引脚， U5的9、10引脚接到主控芯片的P1_4和P1_3引脚；U1为空气压力传感器，2、3引脚分别接主控芯片的P1_0、P1_1引脚；U2为温湿度传感器， 2引脚接主控芯片的P2_2引脚；箭头指示模块：由箭头指示灯D1、电阻R2和三极管Q2组成，电阻端接主控芯片的P2_1引脚；报警模块：由声光报警器LS1、电阻R1和三极管Q1组成，电阻端接主控芯片的P2_0引脚。