無線電收發模塊組成的礦工定位與報警系統

1 系統組成

無線電收發模塊組成的礦工定位與報警系統的總體方案如圖1所示。每個礦工隨身攜帶一個無線電發送模塊，適時檢測工作地點的瓦斯和粉塵濃度，并將檢測數據發送到無線電接收模塊。在礦井下按一定的方位設置無線電接收模塊，這些模塊通過有線傳輸的方式將礦工檢測到的信息適時傳送到礦山指揮中心，礦山指揮中心可以在計算機屏幕上及時了解井下的工作狀態。遇到突發事故時，根據無線電發送模塊的編號，礦山指揮中心可以迅速確定攜帶該發送模塊的礦工位置，礦工也可通過無線電發送模塊向礦山指揮中心發送報警信號。

2 無線電發送模塊

每個礦工攜帶的由單片機控制的無線電發射模塊如圖2所示。各種傳感器的輸出信號經AD8051型運算放大器放大后，送到內含數/模轉換器的MC68HC908LJ12型單片機。在單片機中，輸入信號與基準比較，如果輸入信號低于基準值，單片機輸出信號驅動綠色發光二極管，指示處于正常工作狀態；如果輸入信號在基準值附近，單片機輸出信號驅動黃色發光二極管，指示瓦斯濃度處于臨界狀態；如果輸入信號高于基準值，單片機輸出信號驅動紅色發光二極管，指示瓦斯濃度處于臨界狀態；如果輸入信號高于基準值，單片機輸出信號驅動紅色發光二極管，指示瓦斯濃度處于危險狀態。此時，紅色發光管不停閃爍。同時該模塊不停振動，便于礦工及時發覺。

所有檢測數據還可由單片機的I/O口輸出到MC13192型無線電發送模塊，該模塊又將檢測數據發送到礦井內的無線電接收模塊。各個接收模塊又通過總線將檢測數據送到井上的礦山監控指揮中心。

所有檢測數據都以數字值存儲在單片機內的EEPROM中，萬一發生事故，這些數據可作為判斷事故原因的參考。

礦山監控指揮中心通過井字格布置的無線電發送模塊選擇監測點（礦工）的位置，用圖表顯示所有監測點（礦工）的檢測參數及每個礦工的位置，發生突發事故時，以圖形和聲音報警。

3 主要優點

（1）礦井下采用無線和有線2種傳輸方式，監控指揮中心可實現了解井下各種動態參數和每個礦工的位置。

（2）單片機控制的無線電發送模塊具有振動和發光等告警顯示，礦工容易及時發現告警信號。

（3）發生突發事故時，所有檢測數據均存儲在EEPROM中，便于判斷事故發生的原因。

（4）所有檢測信號用單片機處理，可以監控多種參數且功耗很低。