无线电收发模块组成的矿工定位与报警系统

1 系统组成

无线电收发模块组成的矿工定位与报警系统的总体方案如图1所示。每个矿工随身携带一个无线电发送模块，适时检测工作地点的瓦斯和粉尘浓度，并将检测数据发送到无线电接收模块。在矿井下按一定的方位设置无线电接收模块，这些模块通过有线传输的方式将矿工检测到的信息适时传送到矿山指挥中心，矿山指挥中心可以在计算机屏幕上及时了解井下的工作状态。遇到突发事故时，根据无线电发送模块的编号，矿山指挥中心可以迅速确定携带该发送模块的矿工位置，矿工也可通过无线电发送模块向矿山指挥中心发送报警信号。

2 无线电发送模块

每个矿工携带的由单片机控制的无线电发射模块如图2所示。各种传感器的输出信号经AD8051型运算放大器放大后，送到内含数/模转换器的MC68HC908LJ12型单片机。在单片机中，输入信号与基准比较，如果输入信号低于基准值，单片机输出信号驱动绿色发光二极管，指示处于正常工作状态；如果输入信号在基准值附近，单片机输出信号驱动黄色发光二极管，指示瓦斯浓度处于临界状态；如果输入信号高于基准值，单片机输出信号驱动红色发光二极管，指示瓦斯浓度处于临界状态；如果输入信号高于基准值，单片机输出信号驱动红色发光二极管，指示瓦斯浓度处于危险状态。此时，红色发光管不停闪烁。同时该模块不停振动，便于矿工及时发觉。

    所有检测数据还可由单片机的I/O口输出到MC13192型无线电发送模块，该模块又将检测数据发送到矿井内的无线电接收模块。各个接收模块又通过总线将检测数据送到井上的矿山监控指挥中心。

所有检测数据都以数字值存储在单片机内的EEPROM中，万一发生事故，这些数据可作为判断事故原因的参考。

矿山监控指挥中心通过井字格布置的无线电发送模块选择监测点（矿工）的位置，用图表显示所有监测点（矿工）的检测参数及每个矿工的位置，发生突发事故时，以图形和声音报警。

3 主要优点

（1）矿井下采用无线和有线2种传输方式，监控指挥中心可实现了解井下各种动态参数和每个矿工的位置。

（2）单片机控制的无线电发送模块具有振动和发光等告警显示，矿工容易及时发现告警信号。

（3）发生突发事故时，所有检测数据均存储在EEPROM中，便于判断事故发生的原因。

（4）所有检测信号用单片机处理，可以监控多种参数且功耗很低。