煤矿灾后应急救援路线侦察系统

摘要

为了解决现有救援系统中无法保证给地面救援指挥平台提供可靠的应急救援路线的问题，本发明提供一种煤矿灾后应急救援路线侦察系统。本发明包括主处理系统和多个独立子系统；主处理系统，用于采集井下巷道的路线信息，并与地面救援指挥平台建立通信，并把采集到的信息传输到地面指挥平台；地面指挥部平台根据传输的信息自动生成实时生产三维实景地图，用于指挥救援；独立子系统，用于实现主处理系统或其他独立子系统与地面救援指挥平台的中继功能；主处理系统还用于在救援者走入巷道后，当通信信号逐渐减弱直至消失，主处理系统自动发出信号提醒，救援者在该处释放具有不同优先级的独立子系统，将采集到的信息逐级传送至地面救援指挥平台。

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿灾后的救援系统，特别涉及一种应急救援路线侦察系统。

背景技术

近年来煤矿安全事故频发，矿难发生后井下人员四处逃散，由于井下通信网络受损井上地面救援指挥平台无法获得井下人员在异常状态下的分布情况，也无法了解井下的灾难损毁情况和井下的环境信息，因而在制定救援方案时缺乏有效的信息支持，无法展开行之有效的救援行动，给救援工作的展开带来了很大的困难，也增加了下井施救的危险性。

由于井下巷道破坏严重或者有些矿井下巷道布置图不规范，甚至图纸与实际情况不符，使地面救援指挥平台无法确定救援路线。而现有救援系统中无法保证给地面救援指挥平台提供可靠的应急救援路线。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有救援系统中无法保证给地面救援指挥平台提供可靠的应急救援路线的问题，本发明提供一种煤矿灾后应急救援路线侦察系统。

本发明的煤矿灾后应急救援路线侦察系统，所述系统包括主处理系统和多个独立子系统；

所述主处理系统，用于采集井下巷道的路线信息，并与地面救援指挥平台建立通信，并把采集到的信息传输到地面指挥平台；

地面指挥部平台根据传输的信息自动生成实时生产三维实景地图，用于指挥救援；

独立子系统，用于实现主处理系统或其他独立子系统与地面救援指挥平台的中继功能；

所述主处理系统，还用于当通信信号低至设定阈值时，在该处控制释放一个独立子系统工作。

优选的是，所述多个独立子系统的释放顺序为由高级到低级。

优选的是，所述主处理系统包括主处理器、供电电源、摄像头、麦克、耳机、GPS/北斗天线、GPS/北斗处理模块、Zigbee天线、Zigbee处理模块、GPRS/4G天线和GPRS/4G处理模块；

摄像头、麦克、耳机、GPS/北斗处理模块、Zigbee处理模块和GPRS/4G处理模块分别与主处理器连接；

供电电源为摄像头、麦克、耳机、GPS/北斗处理模块、Zigbee处理模块和GPRS/4G处理模块和主处理器提供工作电源；

GPS/北斗天线与GPS/北斗处理模块连接，Zigbee天线与Zigbee处理模块连接，GPRS/4G天线与GPRS/4G处理模块连接；

所述主处理器，用于设置多个独立子系统的顺序，并按照顺序释放独立子系统。

优选的是，所述系统包括多个主处理系统，所述主处理系统还包括编号发生装置，用于生成编号，作为标志，用于与其他主处理系统进行区分。

优选的是，所述主处理系统还包括Flash存储元件；

所述Flash存储元件，用于存储采集的视频和音频信息。

保证这些相关的图像语音等信息，在没有及时传输出去时，临时储存这些数据。

优选的是，所述独立子系统包括子处理器、Zigbee中继天线、独立Zigbee处理模块、GPRS/4G中继天线、独立GPRS/4G处理模块、独立电源和编号发生装置；

Zigbee中继天线、GPRS/4G中继天线和编号发生装置分别与子处理器连接；

Zigbee中继天线与独立Zigbee处理模块连接，GPRS/4G中继天线与独立GPRS/4G处理模块连接；

独立电源为子处理器、Zigbee中继天线、独立Zigbee处理模块、GPRS/4G中继天线、独立GPRS/4G处理模块和编号发生装置提供工作电源；

编号发生装置，用于设定该独立子系统的级别。

优选的是，所述独立子系统还包括独立Flash存储元件；

所述独立Flash存储元件，用于存储采集的视频信息和音频信息。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

本发明的有益效果在于，在救援者走入巷道后，因为传输受限，GPS、GPRS/4G、Zigbee信号逐渐减弱直至消失，其中负责传输数据的GPRS/4G、Zigbee两种信号全部低至设定阈值时，主处理系统自动发出信号提醒，救援者在该处释放具有不同优先级的独立子系统，独立子系统在释放之后，充当中继站的功能，将救援者的行动图像和语音信息，逐级传送至地面救援指挥平台。救援者继续前行，直至信号低至设定阈值，再释放一个独立子系统，该独立子系统将救援者的行动图像和语音信息传送至上一个释放的独立子系统，逐级传送至地面救援指挥平台，这样本发明通过采用多个具有不同优先级的独立子系统逐级传送的方式就解决巷道中信号传输受限的问题。同时本发明通过编号发生器，设置多个独立子系统的级别，逐级向上传输，保证数据传输的单向性，避免数据反复传送，并最终传输到地面救援指挥平台，进而给地面救援指挥平台提供可靠的应急救援路线。

附图说明

图1为本发明的原理示意图。

图2为本发明的主处理系统的原理示意图。

图3为本发明的独立子系统的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。本实施方式的煤矿灾后应急救援路线侦察系统，如图1所述，所述系统包括主处理系统和多个独立子系统；

所述主处理系统，用于采集井下巷道的路线信息，并与地面救援指挥平台建立通信，并把采集到的信息传输到地面指挥平台；

地面指挥部平台根据传输的信息自动生成实时生产三维实景地图，用于指挥救援；

独立子系统，用于实现主处理系统或其他独立子系统与地面救援指挥平台的中继功能；

主处理系统，还用于当通信信号低至设定阈值时，在该处控制释放一个独立子系统工作。

本实施方式中，在救援者走入巷道后，因为传输受限，通信信号逐渐减弱直至消失，信号低至设定阈值时，主处理系统自动发出信号提醒，救援者在该处释放独立子系统，独立子系统在释放之后，充当中继站的功能，将实时采集的位置信息和救援者的视频信息和音频信息，逐级传送至地面救援指挥平台。救援者继续前行，直至信号低至设定阈值，再释放一个独立子系统，该独立子系统充当中继的功能，将救援者的行动图像和语音信息传送至上一个释放的独立子系统，逐级传送至地面救援指挥平台，救援者继续前行，重复上述过程，进而给地面救援指挥平台提供可靠的应急救援路线。

优选实施例中，多个独立子系统的释放顺序为由高级到低级。

独立子系统在出发之时，事先按照从高到低的方式设置编号，放置方式采用采用低级在下方，高级在上方的方式，保证每次救援者都能拿到最高级别的子系统。保证传送的方式，能够做到单向传送，保证传送的效率。

优选实施例中，结合图2说明本实施方式，主处理系统包括主处理器、供电电源、摄像头、麦克、耳机、GPS/北斗天线、GPS/北斗处理模块、Zigbee天线、Zigbee处理模块、GPRS/4G天线和GPRS/4G处理模块；

摄像头、麦克、耳机、GPS/北斗处理模块、Zigbee处理模块、编号发送装置和GPRS/4G处理模块分别与主处理器连接；

供电电源为摄像头、麦克、耳机、GPS/北斗处理模块、Zigbee处理模块和GPRS/4G处理模块和主处理器提供工作电源；

GPS/北斗天线与GPS/北斗处理模块连接，Zigbee天线与Zigbee处理模块连接，GPRS/4G天线与GPRS/4G处理模块连接；

所述主处理器，用于设置多个独立子系统的顺序，并按照顺序释放独立子系统。

本实施方式中的供电电源为蓄电池通过电源处理电路输出其他器件需要的工作电压；麦克、耳机和摄像头，装配在救援者的头盔上，其他装置采用背包式的方式悬挂在救援者背后。

随着救援者的行走，GPS/北斗天线与GPS/北斗处理模块实时采集地点的经纬度和海拔值等信息传送到主处理器中，通过编码，然后通过GPRS处理模块和GPRS天线，将信息传递到救援指挥部；

通过摄像头和麦克获得的视频信息和音频信息传输到主处理器中，通过zigbee模块、zigbee天线将信息传送到救援指挥部。

本实施方式的主处理器采用芯片DSP6678实现。

救援指挥部平台软件，根据回传的视频信息和音频信息，实时生产三维实景地图，通过图像边缘比对，相似度吻合特征分析等方式，自动生成实时救援巷道三维图，救援指挥部可以通过救援者传递出来的信息，可以分析出，巷道的破坏程度，巷道的分支，需要派遣的救援人员，等多种信息，为救援提供最佳的援助方案。

本实施方式包括多个主处理系统，该主处理系统还包括编号发生装置，用于生成编号，作为标志，用于与其他主处理系统进行区分。

本实施方式保证不同救援者携带的设备编号不同，数据传输的更加可靠。

优选实施例中，主处理系统还包括Flash存储元件；

所述Flash存储元件，用于存储采集的视频和音频信息。

保证这些相关的图像语音等信息，没有及时传输出去时，用来临时储存这些数据。

优选实施例中，结合图3说明本实施方式，本实施方式的独立子系统包括子处理器、Zigbee中继天线、独立Zigbee处理模块、GPRS/4G中继天线、独立GPRS/4G处理模块、独立电源和编号发生装置；

Zigbee中继天线、GPRS/4G中继天线和编号发生装置分别与子处理器连接；

Zigbee中继天线与独立Zigbee处理模块连接，GPRS/4G中继天线与独立GPRS/4G处理模块连接；

独立电源为子处理器、Zigbee中继天线、独立Zigbee处理模块、GPRS/4G中继天线、独立GPRS/4G处理模块和编号发生装置提供工作电源；

编号发生装置，用于设定该独立子系统的级别，完成数据的单向传输，保证独立系统的功率用在有效的通讯上。本实施方式中，的Zigbee中继天线、独立Zigbee处理模块，用于中继转发视频信息和音频信息；

GPRS/4G中继天线、独立GPRS/4G处理模块、为备用传输装置，在深井中该信号基本消失；

优选实施例中，所述独立子系统还包括Flash存储元件；

所述独立Flash存储元件，用于存储采集的视频信息和音频信息。

保证这些相关的图像语音等信息，在没有及时传输出去时，临时储存这些数据。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。