专利名称：一种矿山井下导航装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种导航装置，具体涉及一种矿山井下的导航装置。
背景技术：
目前，矿山井下仍没有一套完备的无线导航装置。一方面，由于GPS定位系统仅适用于地表卫星能够监测到的地方，对于矿山井下的复杂系统无法实施监测和导航；另一方 面，矿山井下设置电缆通信，具有代价高、装拆复杂、服务范围小等缺点。因此，建立一套完备的无线导航装置，能准确地确定井下作业人员的位置；当安全事故发生时，能有效地为井下作业人员提供逃生路线，以减少安全事故发生后带来的人员伤亡。

发明内容
本发明的目的是解决上述问题而提供了一种矿山井下导航装置。该装置可以准确地确定井下作业人员的位置。当安全事故发生时，能有效地为井下作业人员提供逃生路线，以减少安全事故发生后带来的人员伤亡。本发明所采用的技术方案是一种矿山井下导航装置，包括外壳、电路板、蓝牙芯片、中央处理器和指针，所述蓝牙芯片和中央处理器安装在电路板上，所述蓝牙芯片和中央处理器进行电路连接，蓝牙芯片接受信号，再传输给中央处理器，中央处理器进行处理，控制指针进行指示，所述蓝牙芯片、中央处理器、电路板和指针均安装在外壳内。优选地，所述指针为荧光指针。进一步地，所述外壳内安装有紧急指示灯。更进一步地，所述外壳侧部安装有紧急指示灯开关。进一步地，所述外壳外安装有电源指示灯。更近一步地，所述外壳侧部安装有电源开关。优选地，所述外壳的材料为防水材料。进一步地，所述外壳后部安装有表带。优选地，所述蓝牙芯片采用扩展频谱调频技术。进一步地，所述矿山井下导航装置与无线收发器蓝牙连接，所述无线收发器与总台服务器蓝牙连接，所述总台服务器与矿山井下导航装置的蓝牙连接。该装置的定位原理为建立以总台服务器为坐标原点的空间坐标系，无线电波信号由总台服务器发出，经无线收发器接收后，再发送至井下作业人员随身佩带的导航装置，无线电波信号再经无线收发器接收返回至总台服务器。随无线收发器数量的增加，无线电波信号传输距离增加。根据无线收发器布置的空间位置，无线电波信号经无线收发器呈放射性传送。根据无线电波信号的传送速度、传输时间和传播方向，可以确定导航装置在空间坐标系统的准确位置，进而输入到地下开拓系统三维空间分布图中，对导航装置实时监控和定位。当导航装置发出紧急信号后，总台服务器接收后，并以地面出口为目的地，将逃生线路信息发送至井下作业人员随身佩带的导航装置，通过导航装置上的指示针指引井下工作人员到达地面出口。本发明具有以下优点本装置结构简单，生产成本低，利用该装置可以对矿山作业人员进行导航和定位，保证了其生命安全。本装置结构外形如手表，可佩戴于作业人员手腕或胳膊上，易于观看，也不影响正常工作。该导航装置不仅可以发挥导航功能，而且可以监控作业人员的位置，便于生产管理。该装置中，蓝牙芯片采用扩展频谱调频技术，具有极强的抗干扰性、连接简单、便于维护，克服了电缆传输服务范围小的缺点。无线接收器具有拆卸方便、重复利用等优点，将无线接收器布置在开拓系统的各类巷道中，随采场工作进展情况，无线收发器可以拆卸并随采场空间位置变化而设置在相关作业场所，灵活性大，节约成本。总台服务器可以同时与上百台导航装置建立蓝牙连接，确保每个作业人员都能收到所提供的信息，该信息针 对性强、准确率高。


下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。图I为本发明实施例I提供的一种矿山井下导航装置的主视图；图2为本发明实施例I提供的一种矿山井下导航装置的侧视图。
具体实施例方式实施例I参照图I和图2，一种矿山井下导航装置，包括外壳5、电路板3、蓝牙芯片4、中央处理器2和指针9。蓝牙芯片4和中央处理器2安装在电路板3上，蓝牙芯片4采用扩展频谱调频技术，抗干扰性极强。蓝牙芯片4和中央处理器2进行电路连接，蓝牙芯片4接受信号，再传输给中央处理器2，中央处理器2进行处理，控制指针9进行指示。锂电池7为该导航装置供电。蓝牙芯片4、中央处理器2、电路板3、指针9和锂电池7均安装在外壳5内。外壳5内安装有紧急指示灯6，外壳5侧部安装有紧急指示灯开关11，紧急指示灯开关11控制紧急指示灯6。外壳5外安装有电源指示灯8，外壳5侧部安装有电源开关10，电源开关10控制电源指示灯8，电源指示灯8的数量为三个。外壳5的材料为防水材料。外壳5后部安装有表带1，井下作业人员可以将该导航装置佩戴在手腕或胳膊上，易于观看，也不影响正常工作。该导航装置与无线收发器信号连接，无线收发器与总台服务器信号连接，总台服务器通过矿山井下导航装置中的蓝牙芯片4进行定位和导航。无线收发器与总台服务器均是现有装置。井下作业人员下井前，佩戴导航装置。首先打开电源开关10，观察电源指示灯8，如果三个电源指示灯8都亮，即可下井。当作业人员进入井下某阶段水平入口处时，通过门警系统与该阶段水平的总台服务器取得联系，此时双方同时打开蓝牙功能。如果距离较远时，通过直线距离不超过IOOm的无线收发器连接，使得导航装置与总台服务器保持连接。通过启动蓝牙功能，总台服务器可以对此阶段水平的导航装置进行实时定位。该装置的定位原理为建立以总台服务器为坐标原点的空间坐标系，无线电波信号由总台服务器发出，经无线收发器接收后，再发送至井下作业人员随身佩带的导航装置，无线电波信号再经无线收发器接收返回至总台服务器。随无线收发器数量的增加，无线电波信号传输距离增加。根据无线收发器布置的空间位置，无线电波信号经无线收发器呈放射性传送。根据无线电波信号的传送速度、传输时间和传播方向，可以确定导航装置在空间坐标系统的准确位置，进而输入到地下开拓系统三维空间分布图中，对导航装置实时监控和定位。当导航装置发出紧急信号后，总台服务器接收后，并以地面出口为目的地，将逃生线路信息发送至井下作业人员随身佩带的导航装置，通过导航装置上的指示针指引井下工作人员到达地面出口。当遇到特殊情况时，打开紧急指示灯开关11，紧急指示灯6发亮，并将导航装置水平放置，导航装置发出信息，总台服务器接受信息，并自动开启导航功能；导航功能就是总台服务器通过蓝牙系统指导持导航装置按指针9的方向走到该阶段水平的出口处。

实施例2本实施例与实施例I不同的是，指针9采用的是荧光指针，可以更加清楚的看到指针9的指示方向。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种矿山井下导航装置，其特征在于，包括外壳、电路板、蓝牙芯片、中央处理器和指针，所述蓝牙芯片和中央处理器安装在电路板上，所述蓝牙芯片和中央处理器进行电路连接，蓝牙芯片接受信号，再传输给中央处理器，中央处理器进行处理，控制指针进行指示，所述蓝牙芯片、中央处理器、电路板和指针均安装在外壳内。
2.根据权利要求I所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述指针为荧光指针。
3.根据权利要求I所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述外壳内安装有紧急指示灯。
4.根据权利要求2所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述外壳侧部安装有紧急指示灯开关。
5.根据权利要求I所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述外壳外安装有电源指示灯。
6.根据权利要求5所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述外壳侧部安装有电源开关。
7.根据权利要求I所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述外壳的材料为防水材料。
8.根据权利要求I所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述外壳后部安装有表带。
9.根据权利要求I所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述蓝牙芯片采用扩展频谱调频技术。
10.根据权利要求I至9所述的矿山井下导航装置，其特征在于，所述矿山井下导航装置与无线收发器的蓝牙连接，所述无线收发器与总台服务器的蓝牙连接，所述总台服务器与矿山井下导航装置的蓝牙连接。
全文摘要
本发明公开了一种矿山井下导航装置，属于一种导航装置。该装置包括外壳、电路板、蓝牙芯片、中央处理器和指针，所述蓝牙芯片和中央处理器安装在电路板上，所述蓝牙芯片和中央处理器进行电路连接，蓝牙芯片接受信号，再传输给中央处理器，中央处理器进行处理，控制指针进行指示，所述蓝牙芯片、中央处理器、电路板和指针均安装在外壳内。该装置可以准确的对矿山井下作业人员进行导航和定位。
文档编号G01S1/02GK102768040SQ201210213518
公开日2012年11月7日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者刘艳章, 叶义成, 柯丽华, 马东生 申请人:武汉科技大学