一种基于GIS的矿山抢险救灾系统

1.一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征在于：包括上位监控主机（1）、内部存储有所监控矿井巷道的三维GIS数据模型的数据存储器（2）、布设在所监控矿井巷道内的安全监控系统（3）、对困于所监控矿井巷道内的井下工作人员进行定位的井下人员定位系统（4）和对进入所监控矿井巷道内的救援人员或救援设备进行定位的救援定位系统（5），所述数据存储器（2）与上位监控主机（1）相接；所述安全监控系统（3）、井下人员定位系统（4）和救援定位系统（5）均与上位监控主机（1）进行双向通信；所述安全监控系统（3）包括上位机一（3-2）和多个分别布设在所监控矿井巷道内不同位置处的安全监控器（3-1），所述安全监控器（3-1）包括数据处理器一（3-12）、内部存储有所布设位置处的GIS位置信息的数据存储单元一（3-11）和对所布设位置处的环境信息进行实时检测的环境信息检测单元（3-13），所述数据存储单元一（3-11）和环境信息检测单元（3-13）均与数据处理器一（3-12）相接，所述数据处理器一（3-12）与上位机一（3-2）进行双向通信，所述上位机一（3-2）与上位监控主机（1）相接。
2.按照权利要求1所述的一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征在于：还包括多个分别布设在所监控矿井巷道内不同位置处且内部均存储有所处位置的GIS位置信息的无线射频标签（4-1）；所述井下人员定位系统（4）包括上位机二（4-2）和多个分别由各井下工作人员随身携带的定位器二（4-3），所述定位器二（4-3）包括数据处理器二（4-4）和一个能对处于其信号覆盖范围内的无线射频标签（4-1）中所存储信息进行实时读取并将所读取信息同步传送至数据处理器二（4-4）的读卡器二（4-5），所述读卡器二（4-5）与数据处理器二（4-4）相接；所述读卡器二（4-5）与无线射频标签（4-1）之间以无线通信方式进行通信；
多个所述定位器二（4-3）的数据处理器二（4-4）均与上位机二（4-2）相接；所述上位机二（4-2）与上位监控主机（1）相接。
3.按照权利要求1或2所述的一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征在于：所述环境信息检测单元（3-13）包括图像采集单元、对所处位置的巷道顶板压力进行实时检测的顶板压力检测单元以及对所处位置的温度、瓦斯浓度和煤尘浓度分别进行实时检测的温度检测单元、瓦斯浓度检测单元和煤尘浓度检测单元，所述图像采集单元、所述顶板压力检测单元、所述温度检测单元、所述瓦斯浓度检测单元和所述煤尘浓度检测单元均与数据处理器一（3-12）相接。
4.按照权利要求2所述的一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征在于：所述救援定位系统（5）包括上位机三（5-1）和多个分别由各救援人员随身携带或布设在各救援设备上的定位器三（5-2），所述定位器三（5-2）包括数据处理器三（5-3）和一个能对处于其信号覆盖范围内的无线射频标签（4-1）中所存储信息进行实时读取并将所读取信息同步传送至数据处理器三（5-3）的读卡器三（5-4），所述读卡器三（5-4）与数据处理器三（5-3）相接；
所述读卡器三（5-4）与无线射频标签（4-1）之间以无线通信方式进行通信；多个所述定位器三（5-2）的数据处理器三（5-3）均与上位机三（5-1）相接；所述上位机三（5-1）与上位监控主机（1）相接。
5.按照权利要求1或2所述的一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征在于：所述数据处理器一（3-12）与上位机一（3-2）之间以无线通信方式进行双向通信。
6.按照权利要求4所述的一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征在于：多个所述定位器二（4-3）的数据处理器二（4-4）与上位机二（4-2）之间以及多个所述定位器三（5-2）的数据处理器三（5-3）与上位机三（5-1）之间均以无线通信方式进行双向通信。
7.按照权利要求1或2所述的一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征在于：所述上位机一（3-2）与上位监控主机（1）之间以及井下人员定位系统（4）和救援定位系统（5）与上位监控主机（1）之间均通过局域网进行双向通信。

一种基于GIS的矿山抢险救灾系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于矿山抢险救灾技术领域，尤其是涉及一种基于GIS的矿山抢险救灾系统。\n背景技术\n[0002] 煤矿井下存在多种危险源，其中对煤矿生产威胁最大的主要有水、火、瓦斯、煤尘、顶板等五大自然灾害以及机电事故，上述五大自然灾害具有突发性、来势迅猛、发生时间与地点出人意料等特点，灾害处置的决策需要快速、准确，以减少灾害损失。在各类矿井灾变事故的处理过程中，由于灾变性质的不同，具体的处理方法和措施也有所区别，但总的处置程序基本是一致的，主要包括灾情判断、救灾方案制定和救灾方案指挥与监控三个环节。其中，灾情判断是指迅速、详细了解灾害地点、范围、人员伤亡情况及分布和主要通风系统情况，初步判断灾情，充分估计灾害可能造成的危害；同时，了解井下人员，判断人员可能躲避的地点。救灾方案制定是根据初步判断的灾情，并结合矿井采掘工程图、工作面计划、安全监控、通风系统、通讯系统、井下人员情况等，快速制定抢救方案。救灾方案指挥与监控是指随着救灾方案的实施，灾情逐渐明朗，结合通风、安全监控、采掘工程、电力系统等实时信息，随时监控救灾过程，动态指挥。\n[0003] 现如今，大多数矿山都未设置专用的矿山抢险救灾系统，虽然煤矿井下设置有安全监控系统，但发生矿井灾变事故后，仍不同程度地存在无法迅速查明灾害发生点以及救援设备或救援人员周围的环境信息、救援不及时、不能实时反映救援方案的实际执行状况等缺陷和不足。因而，现如今缺少一种电路简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的基于GIS的矿山抢险救灾系统，能确保矿井抢险救灾过程及时、快速进行，并能对抢险救灾过程进行有效监控。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其电路简单、设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能确保矿井抢险救灾过程及时、快速进行，并能对抢险救灾过程进行有效监控。\n[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征在于：包括上位监控主机、内部存储有所监控矿井巷道的三维GIS数据模型的数据存储器、布设在所监控矿井巷道内的安全监控系统、对困于所监控矿井巷道内的井下工作人员进行定位的井下人员定位系统和对进入所监控矿井巷道内的救援人员或救援设备进行定位的救援定位系统，所述数据存储器与上位监控主机相接；所述安全监控系统、井下人员定位系统和救援定位系统均与上位监控主机进行双向通信；所述安全监控系统包括上位机一和多个分别布设在所监控矿井巷道内不同位置处的安全监控器，所述安全监控器包括数据处理器一、内部存储有所布设位置处的GIS位置信息的数据存储单元一和对所布设位置处的环境信息进行实时检测的环境信息检测单元，所述数据存储单元一和环境信息检测单元均与数据处理器一相接，所述数据处理器一与上位机一进行双向通信，所述上位机一与上位监控主机相接。\n[0006] 上述一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征是：还包括多个分别布设在所监控矿井巷道内不同位置处且内部均存储有所处位置的GIS位置信息的无线射频标签；所述井下人员定位系统包括上位机二和多个分别由各井下工作人员随身携带的定位器二，所述定位器二包括数据处理器二和一个能对处于其信号覆盖范围内的无线射频标签中所存储信息进行实时读取并将所读取信息同步传送至数据处理器二的读卡器二，所述读卡器二与数据处理器二相接；所述读卡器二与无线射频标签之间以无线通信方式进行通信；多个所述定位器二的数据处理器二均与上位机二相接；所述上位机二与上位监控主机相接。\n[0007] 上述一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征是：所述环境信息检测单元包括图像采集单元、对所处位置的巷道顶板压力进行实时检测的顶板压力检测单元以及对所处位置的温度、瓦斯浓度和煤尘浓度分别进行实时检测的温度检测单元、瓦斯浓度检测单元和煤尘浓度检测单元，所述图像采集单元、所述顶板压力检测单元、所述温度检测单元、所述瓦斯浓度检测单元和所述煤尘浓度检测单元均与数据处理器一相接。\n[0008] 上述一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征是：所述救援定位系统包括上位机三和多个分别由各救援人员随身携带或布设在各救援设备上的定位器三，所述定位器三包括数据处理器三和一个能对处于其信号覆盖范围内的无线射频标签中所存储信息进行实时读取并将所读取信息同步传送至数据处理器三的读卡器三，所述读卡器三与数据处理器三相接；所述读卡器三与无线射频标签之间以无线通信方式进行通信；多个所述定位器三的数据处理器三均与上位机三相接；所述上位机三与上位监控主机相接。\n[0009] 上述一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征是：所述数据处理器一与上位机一之间以无线通信方式进行双向通信。\n[0010] 上述一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征是：多个所述定位器二的数据处理器二与上位机二之间以及多个所述定位器三的数据处理器三与上位机三之间均以无线通信方式进行双向通信。\n[0011] 上述一种基于GIS的矿山抢险救灾系统，其特征是：所述上位机一与上位监控主机之间以及井下人员定位系统和救援定位系统与上位监控主机之间均通过局域网进行双向通信。\n[0012] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：\n[0013] 1、电路简单、设计合理且安装布设方便。\n[0014] 2、使用操作简便且使用效果好，基于GIS系统进行快速准确定位，发生矿井灾变事故后，能迅速查明灾害发生点以及救援设备或救援人员周围的环境信息，确保矿井抢险救灾过程及时、快速进行，并且能对井下工作人员与救援设备或救援人员进行准确定位，因而能实时反映救援方案的实际执行状况。\n[0015] 综上所述，本实用新型电路简单、设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能确保矿井抢险救灾过程及时、快速进行，并能对抢险救灾过程进行有效监控。\n[0016] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。\n附图说明\n[0017] 图1为本实用新型的电路原理框图。\n[0018] 附图标记说明:\n[0019] 1—上位监控主机； 2—数据存储器； 3—安全监控系统；\n[0020] 3-1—安全监控器； 3-11—数据存储单元一； 3-12—数据处理器一；\n[0021] 3-13—环境信息检测单元； 3-2—上位机一；\n[0022] 4—井下人员定位系统； 4-1—无线射频标签； 4-2—上位机二；\n[0023] 4-3—定位器二； 4-4—数据处理器二； 4-5—读卡器二；\n[0024] 5—救援定位系统； 5-1—上位机三； 5-2—定位器三；\n[0025] 5-3—数据处理器三； 5-4—读卡器三。\n具体实施方式\n[0026] 如图1所示，本实用新型包括上位监控主机1、内部存储有所监控矿井巷道的三维GIS数据模型的数据存储器2、布设在所监控矿井巷道内的安全监控系统3、对困于所监控矿井巷道内的井下工作人员进行定位的井下人员定位系统4和对进入所监控矿井巷道内的救援人员或救援设备进行定位的救援定位系统5，所述数据存储器2与上位监控主机1相接。所述安全监控系统3、井下人员定位系统4和救援定位系统5均与上位监控主机1进行双向通信。所述安全监控系统3包括上位机一3-2和多个分别布设在所监控矿井巷道内不同位置处的安全监控器3-1，所述安全监控器3-1包括数据处理器一3-12、内部存储有所布设位置处的GIS位置信息的数据存储单元一3-11和对所布设位置处的环境信息进行实时检测的环境信息检测单元3-13，所述数据存储单元一3-11和环境信息检测单元3-13均与数据处理器一3-12相接，所述数据处理器一3-12与上位机一3-2进行双向通信，所述上位机一3-2与上位监控主机1相接。\n[0027] 本实施例中，还包括多个分别布设在所监控矿井巷道内不同位置处且内部均存储有所处位置的GIS位置信息的无线射频标签4-1。所述井下人员定位系统4包括上位机二\n4-2和多个分别由各井下工作人员随身携带的定位器二4-3，所述定位器二4-3包括数据处理器二4-4和一个能对处于其信号覆盖范围内的无线射频标签4-1中所存储信息进行实时读取并将所读取信息同步传送至数据处理器二4-4的读卡器二4-5，所述读卡器二4-5与数据处理器二4-4相接。所述读卡器二4-5与无线射频标签4-1之间以无线通信方式进行通信。多个所述定位器二4-3的数据处理器二4-4均与上位机二4-2相接。所述上位机二\n4-2与上位监控主机1相接。\n[0028] 实际使用时，所述环境信息检测单元3-13包括图像采集单元、对所处位置的巷道顶板压力进行实时检测的顶板压力检测单元以及对所处位置的温度、瓦斯浓度和煤尘浓度分别进行实时检测的温度检测单元、瓦斯浓度检测单元和煤尘浓度检测单元，所述图像采集单元、所述顶板压力检测单元、所述温度检测单元、所述瓦斯浓度检测单元和所述煤尘浓度检测单元均与数据处理器一3-12相接。\n[0029] 本实施例中，所述救援定位系统5包括上位机三5-1和多个分别由各救援人员随身携带或布设在各救援设备上的定位器三5-2，所述定位器三5-2包括数据处理器三5-3和一个能对处于其信号覆盖范围内的无线射频标签4-1中所存储信息进行实时读取并将所读取信息同步传送至数据处理器三5-3的读卡器三5-4，所述读卡器三5-4与数据处理器三\n5-3相接。所述读卡器三5-4与无线射频标签4-1之间以无线通信方式进行通信。多个所述定位器三5-2的数据处理器三5-3均与上位机三5-1相接。所述上位机三5-1与上位监控主机1相接。\n[0030] 本实施例中，所述数据处理器一3-12与上位机一3-2之间以无线通信方式进行双向通信。多个所述定位器二4-3的数据处理器二4-4与上位机二4-2之间以及多个所述定位器三5-2的数据处理器三5-3与上位机三5-1之间均以无线通信方式进行双向通信。\n[0031] 本实施例中，所述上位机一3-2与上位监控主机1之间以及井下人员定位系统4和救援定位系统5与上位监控主机1之间均通过局域网进行双向通信。\n[0032] 也就是说，所述上位机一3-2与上位监控主机1之间以及所述上位机三5-1与上位监控主机1之间均通过局域网进行双向通信。\n[0033] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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