一种新型煤矿井下安全监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新型煤矿井下安全监控系统，系统包括若干监测Agent、若干管理Agent和一个基站；所述监测Agent包括风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器、AD转换电路、无线发送模块、独立供电电源；所述管理Agent包括无线接收模块、主控芯片STM32F103ZET6、液晶显示器、功率放大器、声光报警器、通风机、独立供电电源；本系统能够实时监测煤矿井下巷道内的风量信息、瓦斯信息和温湿度信息，及时地将检测信息发送至基站，由基站做出相应的处理，并且本系统中每个Agent并行的处理局部监测/管理信息，因而显著地减少所需传输的信息量，提高了监测系统的信息处理的快速性、可靠性和有效性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿井下安全的
，特别是涉及一种新型煤矿井下安全监控系统。
技术介绍
煤炭是我国的主要能源之一，煤炭生产在我国的国民经济中具有举足轻重的作用，因此，确保煤矿井下安全尤为重要。在矿井生产过程中，因为煤矿井下的空气有限，且通常含有各种有毒、有害气体，因此必须将地面的空气源源不断的输送到井下各作业地点，以供给工作人员呼吸，保障井下工作人员的身体健康和劳动安全。而传统的煤矿巷道风量信息监控系统是在各监测点进行风量测试，每天由专人定时采集各点的风量数据，每天输入计算机生成风量的变化曲线和报告，这样的测量需要监测人员频繁来往于施工现场，劳动强度大，且测量误差大。煤矿安全问题主要是由于瓦斯爆炸引起的。瓦斯是一种易燃易爆的有害气体，是矿井气体的主要成分，且由于煤层的透气性低，不易在开采前抽放，采掘时极易发生瓦斯突出现象。因此，及时准确地监测井下瓦斯信息的变化情况，对于煤矿安全、人身安全及环境保护有着十分重要的意义。而传统的测量方法是采用瓦斯计或在各监测点位布置瓦斯测试，每天由专人定时采集各点的瓦斯数据，每天输入计算机生成瓦斯的变化曲线和报告，这样的测量需要监测人员频繁来往于施工现场，劳动强度大，且测量误差大。当煤矿井下的遗煤获得良好的漏风供氧和蓄热条件时，会造成煤矿井下中遗煤自然，可能会烧损设备、引起井下发生火灾甚至瓦斯爆炸等危害，严重影响井下工作人员的生命安全和国家资源。因此实时监测煤矿井下的温湿度信息，对煤矿井下遗煤自然发火进行预测有着重要的意义。而传统的温湿度测量方式中，采用热电偶、热电阻、半导体温度传感器等温度检测单元的测温系统反应速度慢，测量误差大，安装调试复杂；而现有的井下监测系统多采用有线技术，扩展性能差、布线繁琐、故障发生率高以及维修不便等多种缺陷。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种新型煤矿井下安全监控系统。本技术所采用的技术方案是：一种新型煤矿井下安全监控系统，其特征在于：所述系统包括若干监测Agent、若干管理Agent和一个基站；所述监测Agent包括风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器、AD转换电路、无线发送模块、独立供电电源；所述管理Agent包括无线接收模块、主控芯片STM32F103ZET6、液晶显示器、功率放大器、声光报警器、通风机、独立供电电源；其中独立供电电源与风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器相连，风力传感器、瓦斯传感器与AD转换电路相连，AD转换电路与无线发送模块相连，数字温湿度传感器、AD转换电路与无线发送模块相连，无线接收模块与主控芯片STM32F103ZET6相连，主控芯片STM32F103ZET6与液晶显示器、功率放大器相连、工业以太网接口相连，功率放大器与声光报警器、通风机相连，独立供电电源与无线接收模块、主控芯片STM32F103ZET6相连，工业以太网接口与基站相连。所述监测Agent安装在煤矿井下的巷道内，该模块中的风力传感器实时监测煤矿巷道内的风量信息，瓦斯传感器实时监测巷道内的瓦斯信息，数字温湿度传感器实时监测巷道内的温湿度信息，AD转换电路将巷道内的风量信息和瓦斯信息的模拟信号转换成数字信号，数字温湿度传感器将采集到的温度模拟信号转换成数字信号，转换得到的数字信号发送至无线发送模块，再由无线发送模块将数据发送至无线接收模块。所述管理Agent安装在煤矿井下的巷道内，该模块通过主控芯片STM32F103ZET6将无线接收模块接收到的数据显示在液晶显示器上，并通过工业以太网接口上传给基站，基站对来自管理Agent的信息进行处理，并通过工业以太网接口对主控芯片STM32F103ZET6发送相应的处理信息，主控芯片STM32F103ZET6收到处理信息后，通过控制功率放大器使声光报警器和通风机工作。所述基站安装在地面监控处，基站为带有监控管理软件的计算机服务器，该模块通过工业以太网接口对来自管理Agent的信息进行处理并与预先设置的阈值进行比较；如果达到或者超过设置的阈值，则基站通过工业以太网接口向主控芯片STM32F103ZET6发送相应的处理信息；若未达到设置的阈值，则基站不做相应的处理。与现有技术相比，本技术的有益效果体现在：本技术所述的一种新型煤矿井下安全监控系统采用了了AD转换电路、风力传感器、瓦斯传感器和数字温湿度传感器，实时监测煤矿井下巷道内的风量信息、瓦斯信息和温湿度信息，监测到的信息及时经无线发送模块发送至无线接收模块，数据经过主控芯片STM32F103ZET6处理后，将当前煤矿井下巷道内的风量信息、瓦斯信息和温湿度信息在液晶显示器上进行显示，同时通过工业以太网接口将数据上传给基站，若达到或者超过预定的报警条件，则基站通过工业以太网接口给主控芯片STM32F103ZET6发送处理信息，主控芯片STM32F103ZET6通过功率放大器做出相应的处理。本装置中的每个Agent并行的处理局部监测/管理信息，因而显著地减少所需传输的信息量，提高了监测系统的信息处理的快速性、可靠性和有效性。附图说明图1为一种新型煤矿井下安全监控系统。图2为监测Agent系统结构图。图3为管理Agent系统结构图。图4为系统工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1所示为一种新型煤矿井下安全监控系统，系统由若干监测Agent、若干管理Agent和一个主控Agent组成。每个监测Agent主要监测巷道内某个区域的风量信息、瓦斯信息和温湿度信息，管理Agent接收到监测Agent发送的风量信息、瓦斯信息和温湿度信息后，将风量信息、瓦斯信息和温湿度信息在液晶显示屏上显示，同时管理Agent把风量信息、瓦斯信息和温湿度信息通过工业以太网接口上传给基站，基站为带有监控管理软件的计算机服务器，对来自管理Agent的风量信息、瓦斯信息和温湿度信息进行处理，若达到或者超过预定的报警条件，则基站向管理Agent发送处理信息，管理Agent做出相应的处理。如图2所示为监测Agent系统结构图，其特征在于：所述监测Agent包括风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器、AD转换电路、无线发送模块、独立供电电源，其中独立供电电源与风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器相连，风力传感器、瓦斯传感器与AD转换电路相连，AD转换电路与无线发送模块相连，数字温湿度传感器、AD转换电路与无线发送模块相连。所述监测Agent安装在煤矿井下的巷道内，该模块中的风力传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型煤矿井下安全监控系统，其特征在于：所述系统包括若干监测Agent、若干管理Agent和一个基站；所述监测Agent包括风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器、AD转换电路、无线发送模块、独立供电电源；所述管理Agent包括无线接收模块、主控芯片STM32F103ZET6、液晶显示器、功率放大器、声光报警器、通风机、独立供电电源；其中独立供电电源与风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器相连，风力传感器、瓦斯传感器与AD转换电路相连，AD转换电路与无线发送模块相连，数字温湿度传感器、AD转换电路与无线发送模块相连，无线接收模块与主控芯片STM32F103ZET6相连，主控芯片STM32F103ZET6与液晶显示器、功率放大器相连、工业以太网接口相连，功率放大器与声光报警器、通风机相连，独立供电电源与无线接收模块、主控芯片STM32F103ZET6相连，工业以太网接口与基站相连。

【技术特征摘要】
1.一种新型煤矿井下安全监控系统，其特征在于：所述系统包括若干监测Agent、若干
管理Agent和一个基站；所述监测Agent包括风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器、
AD转换电路、无线发送模块、独立供电电源；所述管理Agent包括无线接收模块、主控芯片
STM32F103ZET6、液晶显示器、功率放大器、声光报警器、通风机、独立供电电源；其中独
立供电电源与风力传感器、瓦斯传感器、数字温湿度传感器相连，风力传感器、瓦斯传感器
与AD转换电路相连，AD转换电路与无线发送模块相连，数字温湿度传感器、AD转换电路与
无线发送模块相连，无线接收模块与主控芯片STM32F103ZET6相连，主控芯片
STM32F103ZET6与液晶显示器、功率放大器相连、工业以太网接口相连，功率放大器与声光
报警器、通风机相连，独立供电电源与无线接收模块、主控芯片STM32F103ZET6相连，工业
以太网接口与基站相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型煤矿井下安全监控系统，其特征在于：监测Agent安装
在煤矿井下的巷道内，该模块中的风力传感器实时监测煤矿巷道内的风量信息，瓦斯传感器
实时监测巷道内的瓦斯信息，数字温湿度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈湘钟，黄友锐，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34