井下智能定位及安全異常報(bào)警系統(tǒng)

井下智能定位及平安異常報(bào)警系統(tǒng)單位：機(jī)電工程學(xué)院設(shè)計(jì)者：高學(xué)王馳楊興波付國(guó)瑞金鵬指導(dǎo)教師：羅建國(guó).井下智能定位及平安異常報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景能源工業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的命脈所在。近年來(lái)，煤炭行業(yè)的重要性和不可替代性也日益凸現(xiàn)。而煤礦平安生產(chǎn)卻存在著極大的問(wèn)題。據(jù)國(guó)家煤礦安監(jiān)察局統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)煤礦傷亡2433人，今年1至9月，我國(guó)煤礦共發(fā)生死亡事故892起、死亡1419人。

近四年煤礦傷亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)表.井下智能定位及平安異常報(bào)警系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外開(kāi)展水平目前國(guó)內(nèi)外井下定位系統(tǒng)有射頻識(shí)別技術(shù)(RFID),Zigbee,無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)〔WiFi〕,超帶寬技術(shù)〔UWB〕等。

這幾種技術(shù)的的優(yōu)缺點(diǎn)如下：RFID這種技術(shù)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但作用距離短，一般最長(zhǎng)為幾十米。Zigbee技術(shù)，是一種新興的短距離、低速率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),距離短是其最大的缺點(diǎn)。WIFI技術(shù)，無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng),該系統(tǒng)采用經(jīng)驗(yàn)測(cè)試和信號(hào)傳播模型相結(jié)合的方式,有效距離長(zhǎng)，但是精度一般。UWB技術(shù),超寬帶可用于室內(nèi)精確定位，但其本錢高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。.井下智能定位及平安異常報(bào)警系統(tǒng)

設(shè)計(jì)思路及整體結(jié)構(gòu)隨著煤炭需求的高速增長(zhǎng)，煤炭行業(yè)也得到了很大的開(kāi)展，但是煤礦事故頻頻發(fā)生，其中一個(gè)很重要原因是當(dāng)前井下工人定位、瓦斯?jié)舛葯z測(cè)、溫度檢測(cè)、濕度檢測(cè)以及各種異常環(huán)境的井上井下預(yù)警、實(shí)時(shí)報(bào)警及處理系統(tǒng)存在缺乏。我們將開(kāi)發(fā)一種基于人體紅外識(shí)別及超聲波傳輸技術(shù)的井下智能定位兼異常環(huán)境井上井下同步報(bào)警系統(tǒng)。此系統(tǒng)由三大局部組成，分別是移動(dòng)人體所處環(huán)境檢測(cè)報(bào)警裝置〔移動(dòng)式瓦斯，溫濕度檢測(cè)報(bào)警裝置〕，固定位置的人體紅外〔9.64um—9.67um〕識(shí)別及信息接收及傳輸裝置和井上顯示平臺(tái)。.井下智能定位及平安異常報(bào)警系統(tǒng)整體圖接收器顯示平臺(tái)檢測(cè)發(fā)射裝置.移動(dòng)式瓦斯、溫濕度檢測(cè)報(bào)警裝置此裝置由為四局部組成：瓦斯、溫度、濕度傳感器，單片機(jī)控制裝置，報(bào)警裝置及信號(hào)發(fā)射裝置。移動(dòng)式瓦斯、溫濕度檢測(cè)報(bào)警裝置整體圖發(fā)射局部放大圖信號(hào)發(fā)射器振動(dòng)儀蜂鳴器溫濕度傳感器熱敏電阻瓦斯傳感器.信息接收及傳輸裝置此裝置分為人體紅外感應(yīng)局部，信號(hào)接收局部和傳輸局部組成。接收點(diǎn)圖信號(hào)接收器人體紅外感應(yīng)信息傳輸電纜信息接收及傳輸裝置整體圖.井上顯示平臺(tái)此裝置目前功能是顯示人員所處位置和人員所處位置異常報(bào)警。蜂鳴警報(bào)人員位置環(huán)境異常人員所處位置.作品優(yōu)點(diǎn)此系統(tǒng)定位較目前定位系統(tǒng)更加精確，精確度達(dá)4-5米。移動(dòng)式檢測(cè)瓦斯，溫濕度確保人員平安。報(bào)警裝置人性化。井下智能定位及平安異常報(bào)警系統(tǒng).開(kāi)展前景此系統(tǒng)本錢較現(xiàn)有井下定位，瓦斯檢測(cè)，溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)低很多，并且更加精確的給予人員定位。可謂性價(jià)比極高。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)方法較新穎，突破井下精確定位難題。該類系統(tǒng)國(guó)內(nèi)屬首創(chuàng)，在平安性能、測(cè)量準(zhǔn)確度、節(jié)能等方面比較出色。應(yīng)用于井下將采用嚴(yán)格的防爆裝置。投入使用將能夠大大提高煤礦平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控水平，減少煤礦事故發(fā)生，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。井下智能定位及平安異常報(bào)