一種用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實用新型屬于無線傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種基于G. hn技術(shù)的井下監(jiān)控系統(tǒng)。
[0003]【【背景技術(shù)】】
[0004]已知的，礦用通信系統(tǒng)是保障礦山信息暢通、安全生產(chǎn)、緊急救援的基礎(chǔ)，近年來，隨著國家對“智慧礦山”工作的推進(jìn)，礦山的通信條件與通信水平得到了極大的提高。礦用無線通信系統(tǒng)逐漸興起，井下的通信設(shè)備由最初的防爆電話機(jī)逐漸變?yōu)楝F(xiàn)在廣泛使用的移動通信終端，礦工在井下作業(yè)時可采用手機(jī)等移動設(shè)備進(jìn)行溝通交流。盡管無線通信技術(shù)已經(jīng)在礦山通信系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，但是，井下通信與地面通信有很大的差異，這主要是由于井下的環(huán)境條件非常惡劣、復(fù)雜，礦井巷道結(jié)構(gòu)與地質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素對無線通信的影響非常強(qiáng)烈，導(dǎo)致現(xiàn)有的無線通信技術(shù)在礦井中的應(yīng)用受到不同程度的限制。
[0005]因此，從當(dāng)前井下的無線通信實現(xiàn)方式的惡劣環(huán)境條件、解決方案的現(xiàn)實角度出發(fā)，需要一種新的井下無線通信系統(tǒng)來解決上述問題。
[0006]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007]為克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本實用新型提供了一種用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，本實用新型將井下采集的數(shù)據(jù)信息通過G. hn無線技術(shù)匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監(jiān)控中心雙向連接，將井下采集匯總的數(shù)據(jù)信息傳送至井上監(jiān)控中心，本實用新型具有速度快、低功耗的特點(diǎn)。
[0008]為實現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本實用新型采用如下所述的技術(shù)方案：
[0009]一種用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，包括井下監(jiān)控模塊、基于G.hn的無線網(wǎng)絡(luò)、無線傳輸模塊和井上監(jiān)控中心，所述井下監(jiān)控模塊與基于G. hn的無線網(wǎng)絡(luò)雙向連接，采集井下環(huán)境的數(shù)據(jù)信息，基于G. hn的無線網(wǎng)絡(luò)分別與井下監(jiān)控模塊、無線傳輸模塊雙向連接，將井下采集的數(shù)據(jù)信息通過G. hn無線技術(shù)匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監(jiān)控中心雙向連接，將井下采集匯總的數(shù)據(jù)信息傳送至井上監(jiān)控中心。
[0010]所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，所述井下監(jiān)控模塊通過復(fù)數(shù)個傳感器采集井下數(shù)據(jù)
?目息。
[0011]所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，所述井下監(jiān)控模塊與基于G.hn的無線網(wǎng)絡(luò)雙向連接，采集井下環(huán)境的實時溫度、濕度、氣流和火花的數(shù)據(jù)信息。
[0012]所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，所述基于G.hn的無線網(wǎng)絡(luò)和無線傳輸模塊均是基于G. hn無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)的。
[0013]所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，所述井上監(jiān)控中心包括中心服務(wù)器、視頻工作站、電子地圖和報警管理主機(jī)，井上監(jiān)控中心對下屬的站端設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控錄像和報警管理。
[0014]所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，所述傳感器包括甲烷傳感器、風(fēng)速傳感器、一氧化碳傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、風(fēng)流壓力傳感器、風(fēng)門開閉傳感器、煙霧傳感器和粉塵濃度傳感器。
[0015]所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，所述無線傳輸模塊為nRF24L01芯片。
[0016]所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，所述井下監(jiān)控模塊包括主煤流運(yùn)輸監(jiān)測模塊、井下排水監(jiān)測模塊、瓦斯抽放監(jiān)測模塊和輔助運(yùn)輸信號監(jiān)測模塊。
[0017]采用如上所述的技術(shù)方案，本實用新型具有如下所述的優(yōu)越性：
[0018]本實用新型所述的一種用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，本實用新型將井下采集的數(shù)據(jù)信息通過G. hn無線技術(shù)匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監(jiān)控中心雙向連接，將井下采集匯總的數(shù)據(jù)信息傳送至井上監(jiān)控中心，本實用新型具有速度快，G. hn技術(shù)標(biāo)沒有速度限制，理論上支持1 G bps的數(shù)據(jù)傳輸速度，可以提供相當(dāng)于目前無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)吞吐量的近20倍速率，也可以提供有限網(wǎng)絡(luò)的近3倍速率；低功耗，滿足Smart Gid和European CoC要求；實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，功能完備，在現(xiàn)有井下監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)條件下，可實現(xiàn)高質(zhì)量、安全的數(shù)據(jù)信息傳輸，有利于井下數(shù)據(jù)信息的安全傳輸與監(jiān)控。
[0019]【【附圖說明】】
[0020]圖1為本實用新型的系統(tǒng)示意圖。
[0021]【【具體實施方式】】
[0022]通過下面的實施例可以更詳細(xì)的解釋本實用新型，本實用新型并不局限于下面的實施例；
[0023]結(jié)合附圖1所述的一種用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，包括井下監(jiān)控模塊、基于G. hn的無線網(wǎng)絡(luò)、無線傳輸模塊和井上監(jiān)控中心，所述井下監(jiān)控模塊與基于G. hn的無線網(wǎng)絡(luò)雙向連接，采集井下環(huán)境的數(shù)據(jù)信息，所述井下監(jiān)控模塊通過復(fù)數(shù)個傳感器采集井下數(shù)據(jù)信息，所述傳感器包括甲烷傳感器、風(fēng)速傳感器、一氧化碳傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、風(fēng)流壓力傳感器、風(fēng)門開閉傳感器、煙霧傳感器和粉塵濃度傳感器；進(jìn)一步，基于G. hn的無線網(wǎng)絡(luò)分別與井下監(jiān)控模塊、無線傳輸模塊雙向連接，將井下采集的數(shù)據(jù)信息通過G. hn無線技術(shù)匯總至無線傳輸模塊；所述井下監(jiān)控模塊與基于G. hn的無線網(wǎng)絡(luò)雙向連接，采集井下環(huán)境的實時溫度、濕度、氣流和火花的數(shù)據(jù)信息，所述基于G. hn的無線網(wǎng)絡(luò)和無線傳輸模塊均是基于G. hn無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)的，無線傳輸模塊與井上監(jiān)控中心雙向連接，將井下采集匯總的數(shù)據(jù)信息傳送至井上監(jiān)控中心，所述井上監(jiān)控中心包括中心服務(wù)器、視頻工作站、電子地圖和報警管理主機(jī)，井上監(jiān)控中心對下屬的站端設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控錄像和報警管理，所述無線傳輸模塊為nRF24L01芯片，所述井下監(jiān)控模塊包括主煤流運(yùn)輸監(jiān)測模塊、井下排水監(jiān)測模塊、瓦斯抽放監(jiān)測模塊和輔助運(yùn)輸信號監(jiān)測模塊。
[0024]本實用新型中G. hn是關(guān)于電源線、電話線和同軸電纜的一套協(xié)議規(guī)范，起初由英特爾發(fā)起，此后ITU負(fù)責(zé)定制，目前則由HomegridForum推廣。G. hn標(biāo)準(zhǔn)于2010年6月獲得了 ITU的191個成員國的支持，該標(biāo)準(zhǔn)可以把現(xiàn)有的雙絞線、同軸電纜以及電源線進(jìn)行資源整合，實現(xiàn)統(tǒng)一的傳輸。解決運(yùn)營商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)布線困難，實現(xiàn)基于現(xiàn)有管線資源提供高帶寬、多業(yè)務(wù)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)lGbit/s。服務(wù)供應(yīng)商能夠利用G. hn即插即用的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式和更強(qiáng)大的G. hn設(shè)備連接能力，顯著降低安裝和運(yùn)營成本。
[0025]本實用新型為整個礦井監(jiān)控系統(tǒng)的一部分，整個礦井監(jiān)控系統(tǒng)分為信息層、控制層和設(shè)備層三層體系結(jié)構(gòu)。其中控制層采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，設(shè)備層采用現(xiàn)場總線，保證現(xiàn)場子系統(tǒng)的實時性。該系統(tǒng)成功將工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)應(yīng)用于井下。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)方式采用傳輸電纜網(wǎng)+現(xiàn)場總線方式，具有對瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速、風(fēng)壓、一氧化碳濃度、煙霧、溫度等環(huán)境參數(shù)的采集、顯示及報警功能；具有對饋電狀態(tài)、風(fēng)機(jī)開停、風(fēng)筒狀態(tài)、風(fēng)門開關(guān)、各種機(jī)電設(shè)備開停等生產(chǎn)參數(shù)的采集、顯示及報警功能；具有對瓦斯抽采(放)量的監(jiān)測、顯示功能；可匯接管理人員安全監(jiān)測系統(tǒng)、電力監(jiān)測系統(tǒng)、膠帶輸送機(jī)控制保護(hù)和集中監(jiān)控系統(tǒng)、軌道運(yùn)輸通信集閉系統(tǒng)、火災(zāi)監(jiān)測系等。
[0026]本實用新型的特點(diǎn)如下:
[0027]1.綜合能力強(qiáng)，融安全與生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)及人員監(jiān)測系統(tǒng)于一體，實現(xiàn)井下傳輸信道合一、全礦范圍內(nèi)各類監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)管理，大幅度減少信道與設(shè)備投資。
[0028]2.傳輸網(wǎng)絡(luò)簡單、可靠采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，傳輸速率高，傳輸誤碼率低，防雷、抗電磁干擾能力強(qiáng)。可選用光纖、電纜等傳輸介質(zhì)。
[0029]3.分站自主性、適應(yīng)性強(qiáng)由分站、傳感器及執(zhí)行器組成的工作單元可獨(dú)立工作。當(dāng)中心站與分站失去聯(lián)系時，分站具有記憶原定義功能，如風(fēng)、電、瓦斯閉鎖功能和瓦斯、電閉鎖功能等。
[0030]4.報警與控制功能完備，可實現(xiàn)中心站程控、手動控制及異地控制，分站就地斷電及分站區(qū)域斷電功能。就地斷電時間<2 so具有聲光、語言報警、報警聯(lián)動及對井下局部或全礦井進(jìn)行語音播報等功能。還具有遠(yuǎn)程維護(hù)功能。
[0031]5.新穎的結(jié)構(gòu)設(shè)計:基于G.hn的礦井監(jiān)控系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)設(shè)計打破常規(guī)方式，監(jiān)控分站采用本安+隔爆腔的新穎結(jié)構(gòu)，在井下可以帶電開蓋接線或更換插板，在不方便停電的場所應(yīng)用極為適合。
[0032]本實用新型未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
[0033]為了公開本實用新型的目的而在本文中選用的實施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本實用新型旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進(jìn)。
【主權(quán)項】
1.一種用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，包括井下監(jiān)控模塊、基于G.hn的無線網(wǎng)絡(luò)、無線傳輸模塊和井上監(jiān)控中心，其特征是:所述井下監(jiān)控模塊與基于G.hn的無線網(wǎng)絡(luò)雙向連接，采集井下環(huán)境的數(shù)據(jù)信息，基于G.hn的無線網(wǎng)絡(luò)分別與井下監(jiān)控模塊、無線傳輸模塊雙向連接，將井下采集的數(shù)據(jù)信息通過G.hn無線技術(shù)匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監(jiān)控中心雙向連接，將井下采集匯總的數(shù)據(jù)信息傳送至井上監(jiān)控中心。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述井下監(jiān)控模塊通過復(fù)數(shù)個傳感器采集井下數(shù)據(jù)信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述井下監(jiān)控模塊與基于G.hn的無線網(wǎng)絡(luò)雙向連接，采集井下環(huán)境的實時溫度、濕度、氣流和火花的數(shù)據(jù)信息。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述基于G.hn的無線網(wǎng)絡(luò)和無線傳輸模塊均是基于G.hn無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述井上監(jiān)控中心包括中心服務(wù)器、視頻工作站、電子地圖和報警管理主機(jī)，井上監(jiān)控中心對下屬的站端設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控錄像和報警管理。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述傳感器包括甲烷傳感器、風(fēng)速傳感器、一氧化碳傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、風(fēng)流壓力傳感器、風(fēng)門開閉傳感器、煙霧傳感器和粉塵濃度傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述無線傳輸模塊為nRF24L01 芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述井下監(jiān)控模塊包括主煤流運(yùn)輸監(jiān)測模塊、井下排水監(jiān)測模塊、瓦斯抽放監(jiān)測模塊和輔助運(yùn)輸信號監(jiān)測模塊。
【專利摘要】一種用于井下的監(jiān)控系統(tǒng)，本實用新型將井下采集的數(shù)據(jù)信息通過G.hn無線技術(shù)匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監(jiān)控中心雙向連接，將井下采集匯總的數(shù)據(jù)信息傳送至井上監(jiān)控中心，本實用新型具有速度快，G.hn技術(shù)標(biāo)沒有速度限制，理論上支持1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度，可以提供相當(dāng)于目前無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)吞吐量的近20倍速率，也可以提供有限網(wǎng)絡(luò)的近3倍速率；低功耗，滿足Smart？Gid和European？CoC要求；實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，功能完備，在現(xiàn)有井下監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)條件下，可實現(xiàn)高質(zhì)量、安全的數(shù)據(jù)信息傳輸，有利于井下數(shù)據(jù)信息的安全傳輸與監(jiān)控。
【IPC分類】E21F17/18
【公開號】CN205000991
【申請?zhí)枴緾N201520431885
【發(fā)明人】王振奇, 魏國富, 王晉榮, 蓸廣宇, 梁國超, 劉戰(zhàn)鋒, 趙長中, 王長虹, 宋振江, 尹秀剛
【申請人】洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年6月23日