本发明涉及安全监测技术领域，尤其涉及一种矿用井下人员定位系统。
背景技术：
随着对煤矿需求的日益增加，人们对煤矿安全日益重视，监管力度不断加强，现阶段，很多煤矿作业场所缺少对井下人员定位信息的监控，目前还普遍存在入井人员管理困难，井上人员难以及时掌握井下人员的定位信息的监控，同时对于井下作业人员的健康状况仍然缺少必要的监控，无法确定井下作业人员是否安全在岗。因此，煤矿作业场所迫切需要利用相应的矿井人员跟踪定位设备，全天候对煤矿入井人员进行实时自动跟踪，保证生产作业安全进行。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现要素：
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种矿用井下人员定位系统，其可以对井下作业人员的位置进行实时监控，并且确认井下作业人员是否安全在岗。
为了实现上述目的，本发明提供一种矿用井下人员定位系统，包括地面监管平台、井下中转节点、地面信号基站、人员定位器和识别接收装置；所述识别接收装置包括红外线摄像头、信号接收传送器和装置外壳，所述红外摄像头包括第一旋转底座、转动连杆和摄像头主体，所述转动连杆的两端分别转动连接摄像头主体和第一旋转底座，所述第一旋转底座设于装置外壳上部，所述装置外壳内部设有与摄像头主体连接的图像处理模块，所述图像处理模块和红外摄像头通过内置数据线连接；所述信号接收传送器包括第二旋转底座、接收器主体和天线，所述接收器主体的两端分别连接天线和第二旋转底座，所述信号接收传送器通过内置数据线连接一信号处理模块，所述信号处理模块内置于装置外壳，且所述信号处理模块内设有gprs信号处理器；所述人员定位器包括基于zigbee的无线通讯模块，所述基于zigbee的无线通讯模块可以与信号接收传送器进行无线通讯；所述井下中转节点通过电力线载波通讯的方式分别连接地面信号基站和识别接收装置，所述人员定位器和识别接收装置之间亦通过电力线载波通讯方式连接；
根据本发明的一种矿用井下人员定位系统，所述识别接收装置内置一静电消除设备，所述静电消除设备与装置外壳接触。
根据本发明的一种矿用井下人员定位系统，所述识别接收装置的装置外壳采用防爆材料制作。
根据本发明的一种矿用井下人员定位系统，所述识别接收装置可以有若干个，并布置在矿井下不同位置，周期性的发射包含位置信息的。
根据本发明的一种矿用井下人员定位系统，所述地面监管平台与地面信号基站之间通过rs422总线连接。
根据本发明的一种矿用井下人员定位系统，所述人员定位器固定于矿井工作人员身上或镶嵌在头盔内。
根据本发明的一种矿用井下人员定位系统，所述信号处理模块上设有散热孔。
根据本发明的一种矿用井下人员定位系统，所述人员定位器内置一单片机、按键报警电路、指示灯以及电池供电电路，所述按键报警电路连接所述zigbee无线模块，所述电池供电电路与各部分连接以对各部分供电。
根据本发明的一种矿用井下人员定位系统，包括以下操作步骤：s1，所述人员定位器按照预设频率，通过无线通讯的方式将包括涵有井下作业人员的位置及活动信息的数据传输到识别接收装置，同时识别接收装置通过红外摄像头检测井下作业人员的生理状况；s2，所述识别接收装置将井下作业人员的相关数据保存为本地文件后打包发送到井下中转接点；s3，所述井下中转接点将接收到的相关数据通过电力线载波通讯的方式将接收到的相关数据传送到地面信号基站，所述地面信号基站将接收到的相关数据通过rs422总线传输给地面监管平台；s4，所述地面监管平台通过安装有bp神经网络系统的计算机监管网络，提取所述地面信号基站传输的数据，并根据指令将数据转化为详细信息，通过地上操作人员确定井下作业人员的位置信息及生理状况。
本发明提供一种矿用井下人员定位系统，包括地面监管平台、井下中转节点、地面信号基站、人员定位器和识别接收装置；地上工作人员通过地面监管平台对井下作业人员的位置和生理状态进行实时监控，井下中转节点可以让识别接收装置在向地面传递信息的过程中更加稳定，地面信号基站负责将井下中转节点传递到地面的信息传送给地面监管平台，人员定位器用于发射井下作业人员的实时位置信息，识别接收装置用于接收并传递人员定位器发射的实时位置信息并且确定井下作业人员的生理健康状况。所述识别接收装置包括红外线摄像头、信号接收传送器和装置外壳，所述红外摄像头包括第一旋转底座、转动连杆和摄像头主体，所述转动连杆的两端分别转动连接摄像头主体和第一旋转底座，所述第一旋转底座设于装置外壳上部，所述装置外壳内部设有与摄像头主体连接的图像处理模块，所述图像处理模块和红外摄像头通过内置数据线连接；煤矿井下的作业温度为15摄氏度至25摄氏度，远低于人体正常体温，采用红外摄像的方法可以准确识别当前环境下的作业人员数量，通过判断作业人员数量与人员定位器的数量关系可以确定井下作业人员是否全部安全在岗；所述信号接收传送器包括第二旋转底座、接收器主体和天线，所述接收器主体的两端分别连接天线和第二旋转底座，所述信号接收传送器通过内置数据线连接一信号处理模块，所述信号处理模块内置于装置外壳，且所述信号处理模块内设有gprs信号处理器，信号接收传送器接收到人员定位器传来的实时位置信号后，通过信号处理模块的破解处理，在将信号传送到下一级。所述人员定位器包括基于zigbee的无线通讯模块，所述基于zigbee的无线通讯模块可以与信号接收传送器进行无线通讯；所述井下中转节点通过电力线载波通讯的方式分别连接地面信号基站和识别接收装置，所述人员定位器和识别接收装置之间亦通过电力线载波通讯方式连接，电力载波通讯的通道建设投资相对较低，节省线路建设费用。
附图说明
图1是本发明的原理结构框图；
图2是本发明的识别接收装置结构示意图；
在图中，1-摄像头主体，2-转动连杆，3-第一旋转底座，4-天线，5-接收器主体，6-第二旋转底座，7-装置外壳，8-信号处理模块，9-图像处理模块，10-静电消除设备。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1至图2，本发明提供一种矿用井下人员定位系统，包括地面监管平台、井下中转节点、地面信号基站、人员定位器和识别接收装置；地上工作人员通过地面监管平台对井下作业人员的位置和生理状态进行实时监控，井下中转节点可以让识别接收装置在向地面传递信息的过程中更加稳定，地面信号基站负责将井下中转节点传递到地面的信息传送给地面监管平台，人员定位器用于发射井下作业人员的实时位置信息，识别接收装置用于接收并传递人员定位器发射的实时位置信息并且确定井下作业人员的生理健康状况。所述识别接收装置包括红外线摄像头、信号接收传送器和装置外壳7，所述红外摄像头包括第一旋转底座3、转动连杆2和摄像头主体1，所述转动连杆2的两端分别转动连接摄像头主体1和第一旋转底座3，所述第一旋转底座3设于装置外壳7上部，所述装置外壳7内部设有与摄像头主体1连接的图像处理模块9，所述图像处理模块9和红摄像头通过内置数据线连接；煤矿井下的作业温度为15摄氏度至25摄氏度，远低于人体正常体温，采用红外摄像的方法可以准确识别当前环境下的作业人员数量，通过判断作业人员数量与人员定位器的数量关系可以确定井下作业人员是否全部安全在岗；所述信号接收传送器包括第二旋转底座6、接收器主体5和天线4，所述接收器主体5的两端分别连接天线4和第二旋转底座6，所述信号接收传送器通过内置数据线连接一信号处理模块8，所述信号处理模块8内置于装置外壳7，且所述信号处理模块8内设有gprs信号处理器，信号接收传送器接收到人员定位器传来的实时位置信号后，通过信号处理模块8的破解处理，在将信号传送到下一级。所述人员定位器包括基于zigbee的无线通讯模块，所述基于zigbee的无线通讯模块可以与信号接收传送器进行无线通讯；所述井下中转节点通过电力线载波通讯的方式分别连接地面信号基站和识别接收装置，所述人员定位器和识别接收装置之间亦通过电力线载波通讯方式连接，电力载波通讯的通道建设投资相对较低，节省线路建设费用。
优选的是，本发明的识别接收装置内置一静电消除设备10，所述静电消除设备10与装置外壳7接触，接收装置7的装置外壳采用防爆材料制作。静电消除装置10可以消除识别接收装置在工作时产生的静电，防止在发生严重的作业事故。
另外，本发明的识别接收装置可以有若干个，并布置在矿井下不同位置，周期性的发射包含位置信息的。将识别接收装置置于不同的作业点，可以监控多个作业点的作业情况。
进一步的，本发明的地面监管平台与地面信号基站之间通过rs422总线连接，rs-422是差模传输，抗干扰能力强，能传1200米，满足矿井下作业条件的需要。
更好的，本发明的人员定位器固定于矿井工作人员身上或镶嵌在头盔内，不会影响矿井工作人员的正常工作。所述信号处理模块上设有散热孔。所述人员定位器内置一单片机、按键报警电路、指示灯以及电池供电电路，所述按键报警电路连接所述zigbee无线模块，所述电池供电电路与各部分连接以对各部分供电，当井下作业人员遇到突发情况时，可以通过按键报警电路向地面发送求救信号。
更好的，本发明包括以下操作步骤：s1，所述人员定位器按照预设频率，通过无线通讯的方式将包括涵有井下作业人员的位置及活动信息的数据传输到识别接收装置，同时识别接收装置通过红外摄像头检测井下作业人员的生理状况；s2，所述识别接收装置将井下作业人员的相关数据保存为本地文件后打包发送到井下中转接点；s3，所述井下中转接点将接收到的相关数据通过电力线载波通讯的方式将接收到的相关数据传送到地面信号基站，所述地面信号基站将接收到的相关数据通过rs422总线传输给地面监管平台；s4，所述地面监管平台通过安装有bp神经网络系统的计算机监管网络，提取所述地面信号基站传输的数据，并根据指令将数据转化为详细信息，通过地上操作人员确定井下作业人员的位置信息及生理状况。
综上所述，本发明提供一种矿用井下人员定位系统，包括地面监管平台、井下中转节点、地面信号基站、人员定位器和识别接收装置；地上工作人员通过地面监管平台对井下作业人员的位置和生理状态进行实时监控，井下中转节点可以让识别接收装置在向地面传递信息的过程中更加稳定，地面信号基站负责将井下中转节点传递到地面的信息传送给地面监管平台，人员定位器用于发射井下作业人员的实时位置信息，识别接收装置用于接收并传递人员定位器发射的实时位置信息并且确定井下作业人员的生理健康状况。所述识别接收装置包括红外线摄像头、信号接收传送器和装置外壳，所述红外摄像头包括第一旋转底座、转动连杆和摄像头主体，所述转动连杆的两端分别转动连接摄像头主体和第一旋转底座，所述第一旋转底座设于装置外壳上部，所述装置外壳内部设有与摄像头主体连接的图像处理模块，所述图像处理模块和红外摄像头通过内置数据线连接；煤矿井下的作业温度为15摄氏度至25摄氏度，远低于人体正常体温，采用红外摄像的方法可以准确识别当前环境下的作业人员数量，通过判断作业人员数量与人员定位器的数量关系可以确定井下作业人员是否全部安全在岗；所述信号接收传送器包括第二旋转底座、接收器主体和天线，所述接收器主体的两端分别连接天线和第二旋转底座，所述信号接收传送器通过内置数据线连接一信号处理模块，所述信号处理模块内置于装置外壳，且所述信号处理模块内设有gprs信号处理器，信号接收传送器接收到人员定位器传来的实时位置信号后，通过信号处理模块的破解处理，在将信号传送到下一级。所述人员定位器包括基于zigbee的无线通讯模块，所述基于zigbee的无线通讯模块可以与信号接收传送器进行无线通讯；所述井下中转节点通过电力线载波通讯的方式分别连接地面信号基站和识别接收装置，所述人员定位器和识别接收装置之间亦通过电力线载波通讯方式连接，电力载波通讯的通道建设投资相对较低，节省线路建设费用。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
1.一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，包括地面监管平台、井下中转节点、地面信号基站、人员定位器和识别接收装置；
所述识别接收装置包括红外线摄像头、信号接收传送器和装置外壳，所述红外摄像头包括第一旋转底座、转动连杆和摄像头主体，所述转动连杆的两端分别转动连接摄像头主体和第一旋转底座，所述第一旋转底座设于装置外壳上部，所述装置外壳内部设有与摄像头主体连接的图像处理模块，所述图像处理模块和红外摄像头通过内置数据线连接；所述信号接收传送器包括第二旋转底座、接收器主体和天线，所述接收器主体的两端分别连接天线和第二旋转底座，所述信号接收传送器通过内置数据线连接一信号处理模块，所述信号处理模块内置于装置外壳，且所述信号处理模块内设有gprs信号处理器；
所述人员定位器包括基于zigbee的无线通讯模块，所述基于zigbee的无线通讯模块可以与信号接收传送器进行无线通讯；
所述井下中转节点通过电力线载波通讯的方式分别连接地面信号基站和识别接收装置，所述人员定位器和识别接收装置之间通过无线通讯的方式连接；
所述地面监管平台包括安装有bp神经网络系统的计算机监管网络，所述地面监管平台接受地面信号基站传递的数据信息，并将得到的数据信息显示在计算机屏幕上共操作人员监视和处理。
2.根据权利要求1所述的一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，所述识别接收装置内置一静电消除设备，所述静电消除设备与装置外壳接触。
3.根据权利要求1所述的一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，所述识别接收装置的装置外壳采用防爆材料制作。
4.根据权利要求1所述的一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，所述识别接收装置可以有若干个，并布置在矿井下不同位置，周期性的发射包含位置信息的。
5.根据权利要求1所述一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，所述地面监管平台与地面信号基站之间通过rs422总线连接。
6.根据权利要求1所述的一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，所述人员定位器固定于矿井工作人员身上或镶嵌在头盔内。
7.根据权利要求1所述的一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，所述信号处理模块上设有散热孔。
8.根据权利要求1所述一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，所述人员定位器内置一单片机、按键报警电路、指示灯以及电池供电电路，所述按键报警电路连接所述zigbee无线模块，所述电池供电电路与各部分连接以对各部分供电。
9.根据权利要求1-8所述的一种矿用井下人员定位系统，其特征在于，包括以下操作步骤：
s1，所述人员定位器按照预设频率，通过无线通讯的方式将包括涵有井下作业人员的位置及活动信息的数据传输到识别接收装置，同时识别接收装置通过红外摄像头检测井下作业人员的生理状况；
s2，所述识别接收装置将井下作业人员的相关数据保存为本地文件后打包发送到井下中转接点；
s3，所述井下中转接点将接收到的相关数据通过电力线载波通讯的方式将接收到的相关数据传送到地面信号基站，所述地面信号基站将接收到的相关数据通过rs422总线传输给地面监管平台；
s4，所述地面监管平台通过安装有bp神经网络系统的计算机监管网络，提取所述地面信号基站传输的数据，并根据指令将数据转化为详细信息，通过地上操作人员确定井下作业人员的位置信息及生理状况。
技术总结