專(zhuān)利名稱(chēng)：煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦井下的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體是一種煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤炭是我國(guó)的主要能源，很多礦井自然環(huán)境惡劣，受到水、火、瓦斯、粉塵、頂板事故等自然災(zāi)害的威脅。礦山上的通風(fēng)機(jī)被稱(chēng)為“礦井肺臟”，擔(dān)負(fù)著向井下輸送足夠數(shù)量的新鮮空氣，以沖淡有害氣體的濃度和帶走飛揚(yáng)的煤塵，保證給井下作業(yè)的工人一個(gè)安全、可靠、良好的工作條件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤礦事故70%以上是由于通風(fēng)設(shè)備故障、通風(fēng)管理不善等所造成。所以需要對(duì)通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決，防患于未然。目前不少煤礦采用使用溫度計(jì)、壓力計(jì)，人工定時(shí)讀表的方式監(jiān)測(cè)溫度、主風(fēng)道內(nèi)風(fēng)壓量、風(fēng)速等，這種靠手工計(jì)算非常麻煩，很難及時(shí)掌握風(fēng)道的通風(fēng)狀況參數(shù)。為此，必須對(duì)運(yùn)行中的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中起到了舉足輕重的作用。目前，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)采用鋪設(shè)專(zhuān)用通信線路來(lái)完成對(duì)煤礦通風(fēng)機(jī)各參數(shù)的采集傳送，但專(zhuān)用通信線路存在安裝困難、維護(hù)不方便、工程量大、投資大等問(wèn)題，因此一些煤礦不得不舍近求遠(yuǎn)，通過(guò)向井下鋪設(shè)專(zhuān)用通信電纜先將風(fēng)機(jī)參數(shù)傳送到井下，再由井下繞道傳送到地面中心站，這樣既不安全又不合理。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，為布線或線路維護(hù)不便，需頻繁傳送大流量數(shù)據(jù)的風(fēng)井提供一種煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有功能齊全、性能可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)于風(fēng)井的多個(gè)監(jiān)測(cè)分站與設(shè)于井上監(jiān)控中心的監(jiān)測(cè)總站，所述監(jiān)測(cè)分站與監(jiān)測(cè)總站之間通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊；所述監(jiān)測(cè)分站包括用于實(shí)時(shí)采集風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)并形成環(huán)境參數(shù)信號(hào)的檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置將檢測(cè)的信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)進(jìn)行連接，所述單片機(jī)與第一 GPRS模塊交互式連接；所述監(jiān)測(cè)總站包括服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)第二 GPRS模塊與第一 GPRS模塊通訊。所述檢測(cè)裝置包括電流傳感器、電壓傳感器、開(kāi)停傳感器、甲烷傳感器、負(fù)壓傳感器。所述單片機(jī)的輸出端連接有通信接口，所述通信接口與第一 GPRS模塊交互式連接。所述第一 GPRS模塊、第二 GPRS模塊分別交互式連接有輸送信號(hào)的天線和避雷模塊。所述服務(wù)器與多臺(tái)PC機(jī)進(jìn)行交互式連接。所述服務(wù)器通過(guò)路由器與PC機(jī)進(jìn)行交互式連接。[0013]本實(shí)用新型是上下位機(jī)同時(shí)對(duì)風(fēng)井進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控的系統(tǒng)，監(jiān)控分站將用來(lái)檢測(cè)通風(fēng)井的風(fēng)機(jī)電壓、電流參數(shù)及管道內(nèi)的低濃度甲烷含量、負(fù)壓參數(shù)和風(fēng)機(jī)的開(kāi)停狀態(tài)的檢測(cè)裝置采集到的模擬數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器送入單片機(jī)中，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理以后送MAX232通信接口，把單片機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換成RS-232電平，使單片機(jī)輸出數(shù)據(jù)采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳輸適合GPRS無(wú)線模塊所需的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。第一 GPRS模塊、第二 GPRS模塊通過(guò)天線和避雷模塊將信息進(jìn)行交換，將單片機(jī)的處理的信息發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程故障處理的控制；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示各種模擬量的狀態(tài)；繪制實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線，并將巡檢的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，除報(bào)表輸出外，還可以追憶歷史數(shù)據(jù)。單片機(jī)同時(shí)接收地面監(jiān)測(cè)總站的控制命令。在系統(tǒng)中，為每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控分站和監(jiān)測(cè)總站都設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的對(duì)應(yīng)的ID號(hào)，監(jiān)控分站對(duì)每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和集中，并存儲(chǔ)在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控分站的單片機(jī)中的存儲(chǔ)器中；遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)總站采用授權(quán)輪詢的方式訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控分站，并將其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)提取到監(jiān)測(cè)總站的服務(wù)器中來(lái)。在GPRS遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸系統(tǒng)中，分布在采集現(xiàn)場(chǎng)的GPRS終端平時(shí)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，當(dāng)主控中心需要某座分井的參數(shù)信息時(shí)，發(fā)送指令將對(duì)應(yīng)的GPRS終端喚醒，并提出采集數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，由采集現(xiàn)場(chǎng)的GPRS終端將數(shù)據(jù)發(fā)送到主控中心。GPRS遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信是利用遠(yuǎn)端主控中心的GPRS終端和現(xiàn)場(chǎng)的GPRS終端通過(guò)收發(fā)短消息的方式完成信令的控制和數(shù)據(jù)的傳輸。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。


圖1:本實(shí)用新型原理框圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，本實(shí)施例僅表示一個(gè)監(jiān)測(cè)分站與監(jiān)測(cè)總的互為通訊示意圖。監(jiān)測(cè)分站I與設(shè)于井上監(jiān)控中心的監(jiān)測(cè)總站2通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊；所述監(jiān)測(cè)分站I包括用于實(shí)時(shí)采集風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)并形成環(huán)境參數(shù)信號(hào)的檢測(cè)裝置11，所述檢測(cè)裝置11將檢測(cè)的信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器12與單片機(jī)13進(jìn)行連接，所述單片機(jī)13通過(guò)通信接口 14與第一 GPRS模塊15交互式連接；第一 GPRS模塊15分別交互式連接有輸送信號(hào)的天線17和避雷模塊
16。所述檢測(cè)裝置11包括電流傳感器11-1、電壓傳感器11-2、開(kāi)停傳感器11-3、甲烷傳感器11-4、負(fù)壓傳感器11-5。所述監(jiān)測(cè)總站2包括服務(wù)器24，服務(wù)器24通過(guò)第二 GPRS模塊25與第一 GPRS模塊15通訊；第二 GPRS模塊25分別交互式連接有輸送信號(hào)的天線27和避雷模塊26。服務(wù)器24通過(guò)路由器23與PC機(jī)22進(jìn)行交互式連接，PC機(jī)22包括PC機(jī)22A、PC機(jī)22B、PC機(jī)22C。監(jiān)測(cè)分站是根據(jù)風(fēng)井的數(shù)量進(jìn)行設(shè)置，其分別通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測(cè)總站單獨(dú)通訊，將其檢測(cè)到的通風(fēng)井的有關(guān)風(fēng)機(jī)電壓、電流參數(shù)及管道內(nèi)的低濃度甲烷含量、負(fù)壓參數(shù)和風(fēng)機(jī)的開(kāi)停狀態(tài)等參數(shù)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)單片機(jī)處理后，通過(guò)第一 GPRS模塊、天線，傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)總站的服務(wù)器上，工作人通過(guò)與服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的PC機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程故障處理的控制；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示各種模擬量的狀態(tài)、繪制實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線，并將巡檢的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，除報(bào)表輸出外，還可以追憶歷史數(shù)據(jù)。同時(shí)還可向單片機(jī)發(fā)送控制命令。 上述實(shí)施例并非僅限于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有基于本實(shí)用新型的基本思想而進(jìn)行修改或變動(dòng)的都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)于風(fēng)井的多個(gè)監(jiān)測(cè)分站與設(shè)于井上監(jiān)控中心的監(jiān)測(cè)總站，所述監(jiān)測(cè)分站與監(jiān)測(cè)總站之間通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊；所述監(jiān)測(cè)分站包括用于實(shí)時(shí)采集風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)并形成環(huán)境參數(shù)信號(hào)的檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置將檢測(cè)的信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)進(jìn)行連接，所述單片機(jī)與第一 GPRS模塊交互式連接；所述監(jiān)測(cè)總站包括服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)第二 GPRS模塊與第一 GPRS模塊通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測(cè)裝置包括電流傳感器、電壓傳感器、開(kāi)停傳感器、甲烷傳感器、負(fù)壓傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)的輸出端連接有通信接口，所述通信接口與第一 GPRS模塊交互式連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一GPRS模塊、第二 GPRS模塊分別交互式連接有輸送信號(hào)的天線和避雷模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述服務(wù)器與多臺(tái)PC機(jī)進(jìn)行交互式連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述服務(wù)器通過(guò)路由器與PC機(jī)進(jìn)行交互式連接。
專(zhuān)利摘要煤礦風(fēng)井遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)于風(fēng)井現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)監(jiān)測(cè)分站與設(shè)于井上監(jiān)控中心的監(jiān)測(cè)總站，所述監(jiān)測(cè)分站與監(jiān)測(cè)總站之是通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊；所述監(jiān)測(cè)分站包括用于實(shí)時(shí)采集風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)并形成環(huán)境參數(shù)信號(hào)的檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置將檢測(cè)的信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)進(jìn)行連接，所述單片機(jī)與第一GPRS模塊交互式連接；所述監(jiān)測(cè)總站包括服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)第二GPRS模塊與第一GPRS模塊通訊。根據(jù)煤礦通風(fēng)機(jī)具體分布和環(huán)境所選擇的GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能可靠的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，利用其網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高、傳輸特性好等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦通風(fēng)機(jī)綜合參數(shù)的遠(yuǎn)程采集。
文檔編號(hào)E21F17/18GK203050789SQ20122074578
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者徐飛, 涂肖標(biāo) 申請(qǐng)人:安徽恒源煤電股份有限公司