一种基于UWB技术的井下预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于UWB技术的井下预警系统，包括控制模块、报警模块、通信模块和后台管理模块，所述报警模块设有报警电路，所述报警电路包括微控制器、并联连接的LED报警灯和蜂鸣器，所述通信模块包括UWB标签、基站、RS485总线、无线射频通信模块、线圈，所述控制模块包括MCU和收发电路，MCU通过收发电路无线通信射频通信电路并控制报警电路报警；本实用新型专利技术基于UWB技术通过基站对UWB标签进行监测，并设有后台管理模块对监测到的标签相应的作编号，使得每个工作人员均对应着独立的编号，便于管理；控制模块可以无线控制报警模块进行报警，报警电路对滞留的工作人员进行提醒。报警电路对滞留的工作人员进行提醒。报警电路对滞留的工作人员进行提醒。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB技术的井下预警系统


[0001]本技术涉及一种报警
，具体为一种基于UWB技术的井下预警系统。

技术介绍

[0002]井下环境复杂，存在一些危险区域，在一些特定区域需要限制工作人数，现有的井下聚众报警系统中，当指定区域内人数超过限制时，会报警提醒，但是由于一些员工安全意识淡薄，当发出报警提示后，不会严格按照规定迅速离开，导致触发总控室报警，此种情况下，一般的需要调取监控，辨别哪些人员的进入导致最终超限，进行追责；
[0003]目前的井下报警工作流程繁琐不够智能化，且调取监控耗费时间较长，且监控在井下会出现信号不好的情况，不方便管理，报警的最终目的不是追责，而是能够快速准确的进行报警提醒工作人员随即离开，避免人数过多导致危险情况的发生；
[0004]现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种基于UWB技术的井下预警系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本技术提供如下技术方案一种基于UWB技术的井下预警系统，包括控制模块、报警模块、通信模块和后台管理模块；
[0007]所述报警模块设有报警电路，所述报警电路包括微控制器、并联连接的LED报警灯和蜂鸣器，每个工作人员的穿戴设备内均设有一相应的报警模块；
[0008]所述通信模块包括UWB标签、基站、RS485总线、无线射频通信模块、线圈；
[0009]每个UWB标签均依次设有相应的编号，UWB标签的编号依次对应着不同的工作人员，所述线圈包括外线圈和内线圈，且均为磁感应线圈；
[0010]所述无线射频通信模块(型号NRF24L01)，内部集成有低噪声放大器、功率放大器、时钟振荡器等，在局域网内能够集发射、接收于一体的数据传输，能够与蓝牙、红外等无线模块共同工作于2.4GHz频段范围内进行通信，控制模块通过射频通信电路控制报警电路进行报警。
[0011]所述控制模块包括MCU(最小处理系统)和收发电路，MCU可以同时控制多个收发电路，即MCU通过收发电路无线通信射频通信电路并控制报警电路报警；
[0012]所述收发电路具有一RS485收发器芯片(型号SP3485EP)，该芯片的具有一使能控制端，将该控制端口设为高电平，则RS485收发器芯片工作为发送器，差分输出；该芯片还具有一三态使能控制端，将该端口设为低电平时，则RS485收发器芯片工作为接收器，差分输入；
[0013]所述基站通过RS485总线与控制模块的收发电路耦接，所述收发电路的两路输出端分别耦接RS485总线的两路通信端，在RS485总线末端分别设有匹配电阻R1和R2，可以用来吸收总线上的反射信号，使得正常传输信号时无毛刺。
[0014]所述基站通过以太网交换机通信后台管理模块，后台管理模块包括：
[0015]用于计算和统计基站检测到的UWB标签信息和进出工作区域的的总人数，并根据进出工作区域的顺序对工作人员进行统计的处理器模块；
[0016]用于输入设置区域承载人数和每个工作人员对应的编号的设置模块；
[0017]用于显示基站不断获取UWB标签的顺序编号的显示模块。
[0018]有益效果
[0019]本技术基于UWB技术通过基站对UWB标签进行监测，并设有后台管理模块对监测到的标签相应的作编号，使得每个工作人员均对应着独立的编号，便于管理；本技术还设有通信模块，通过无线射频通信模块与控制模块的收发电路无线通信，控制模块可以无线控制报警模块进行报警，报警电路对滞留的工作人员进行提醒，且后台管理模块对滞留人员进行编号统计，能够准确的确认出具体的滞留工作人员，及时提醒其快速离开，有效的避免了井下危险情况的发生。
附图说明
[0020]图1为本技术整体的结构框图示意图；
[0021]图2为本技术报警电路图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]参考图1和图2，本技术提供如下技术方案一种基于UWB技术的井下预警系统，包括控制模块、报警模块、通信模块和后台管理模块；
[0024]所述报警模块设有报警电路，所述报警电路包括微控制器、并联连接的LED报警灯和蜂鸣器，每个工作人员的穿戴设备内均设有一相应的报警模块；
[0025]所述通信模块包括UWB标签、基站、RS485总线、无线射频通信模块、线圈；每个UWB标签均依次设有相应的编号，UWB标签的编号依次对应着不同的工作人员，所述线圈包括外线圈和内线圈，且均为磁感应线圈；外线圈与内线圈用于检测工作人员进入和外出工作区域的顺序，基站通过调整UWB信号接收功率，实现对基站监测范围大小的调整，将检测范围的大小调整为两个外线圈之间的区域；
[0026]所述无线射频通信模块(型号NRF24L01)，内部集成有低噪声放大器、功率放大器、时钟振荡器等，在局域网内能够集发射、接收于一体的数据传输，能够与蓝牙、红外等无线模块共同工作于2.4GHz频段范围内进行通信，控制模块通过射频通信电路控制报警电路进行报警；
[0027]所述控制模块包括MCU(最小处理系统)和收发电路，MCU可以同时控制多个收发电路，即MCU通过收发电路无线通信射频通信电路并控制报警电路报警；所述收发电路具有一RS485收发器芯片(型号SP3485EP)，该芯片的具有一使能控制端，将该控制端口设为高电平，则RS485收发器芯片工作为发送器，差分输出；该芯片还具有一三态使能控制端，将该端
口设为低电平时，则RS485收发器芯片工作为接收器，差分输入。
[0028]所述基站通过RS485总线与控制模块的收发电路耦接，所述收发电路的两路输出端分别耦接RS485总线的两路通信端，在RS485总线末端分别设有匹配电阻R1和R2，可以用来吸收总线上的反射信号，使得正常传输信号时无毛刺。
[0029]所述基站通过以太网交换机通信后台管理模块，后台管理模块包括：处理器模块、设置模块和显示模块；处理器模块用于计算和统计基站检测到的UWB标签信息和进出工作区域的的总人数，并根据进出工作区域的顺序对工作人员进行统计；设置模块用于输入设置区域承载人数和每个工作人员对应的编号；显示模块用于显示基站不断获取UWB标签的顺序编号。
[0030]基站通过调整UWB信号接收功率，实现对基站监测范围大小的调整，将检测范围的大小调整为两个外线圈之间的区域，一个工作区域由所述两个外线圈围成电子围栏，且外线圈的内侧分别设有两个内线圈，外线圈与内线圈用于检测工作人员进入和外出工作区域的顺序，UWB标签依次经过外线圈、内线圈判定工作人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB技术的井下预警系统，其特征在于：包括：控制模块、报警模块、通信模块和后台管理模块；所述报警模块设有报警电路，所述报警电路包括微控制器、并联连接的LED报警灯和蜂鸣器；所述通信模块包括UWB标签、基站、RS485总线、无线射频通信模块、线圈；所述控制模块包括MCU和收发电路，MCU通过收发电路无线通信射频通信电路并控制报警电路报警；所述收发电路具有一RS485收发器芯片，该芯片的具有一使能控制端，将该控制端口设为高电平，则RS485收发器芯片工作为发送器，差分输出；该芯片还具有一三态使能控制端，将该端口设为低电平时，则RS485收发器芯片工作为接收器，差分输入；所述基站通过RS485总线与控制模块的收发电路耦接；所述收发电路的两路输出端分别耦接RS485总线的两路通信端，且在RS485总线末端分别设有匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：何东林，罗印，梁琴琴，贺纪国，王宗江，刘俊科，
申请(专利权)人：山东正元冶达科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：