一种矿井环境安全监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及煤矿安全生产装置技术领域，尤其是一种矿井环境安全监控系统。它包括监控主机、交换机、协调节点单元、若干个路由节点单元和若干个监控终端，监控终端与路由节点单元无线连接并将监测信号输送至路由节点单元，路由节点单元与协调节点单元无线连接并将检测信号输送至协调节点单元，协调节点单元通过光纤与交换机相连，交换机与监控主机相连，协调节点单元通过交换机将检测信号输送至监控主机。本实用新型专利技术改变了传统的定点监测和手持式监测模式，将监控终端置于矿工帽子上形成移动式监测单元，通过无线传感网络，实现环境监测及无线信息传输；其结构简单、大大增加了监测的灵活性，并解决了监测死角的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿安全生产装置
，尤其是一种矿井环境安全监控系统。
技术介绍
现有的煤矿井下环境监测大都以定点监测和手持式监测两种模式为主，其存在灵活性差、监测存在死角等问题，同时，上述模式所构成的监测系统大多以工业总线为基础，构成有线的通信传输网络，而有线通信方式则存在布线繁琐、成本高等缺陷。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种系统结构简单、布置灵活、检测无死角、性能稳定的矿井环境安全监控系统。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:一种矿井环境安全监控系统，它包括设置于井上的监控主机和交换机、设置于井下主巷道内的协调节点单元、若干个设置于井下巷道内的路由节点单元和若干个设置于矿工帽上的监控终端，所述监控终端与路由节点单元无线连接并将监测信号输送至路由节点单元，所述路由节点单元与协调节点单元无线连接并将检测信号输送至协调节点单元，所述协调节点单元通过光纤与交换机相连，所述交换机与监控主机相连，所述协调节点单元通过交换机将检测信号输送至监控主机。优选地，所述监控终端包括主控芯片、温湿度传感器、直流电源模块和气体传感器，所述温湿度传感器和气体传感器分别与主控芯片电性连接，所述直流电源模块直接向温湿度传感器和气体传感器供电并通过稳压模块向主控芯片供电，所述主控芯片与路由节点单元电性连接。优选地，所述主控芯片为CC2430型无线单片机，所述温湿度传感器为DHTll型传感器，所述气体传感器为MQ-5型瓦斯传感器；所述气体传感器的输出端连接主控芯片的P2-2端口，所述温湿度传感器的输出端连接主控芯片的P2-1端口。优选地，所述稳压模块包括一 REGl 117-1.8型稳压芯片。优选地，它还包括一语音报警模块，所述语音报警模块与路由节点单元连接并受控于路由节点单元，所述路由节点单元包括一 ZigBee路由器。由于采用了上述方案，本技术改变了传统的定点监测和手持式监测模式，将监控终端置于矿工帽子上形成移动式监测单元，通过无线传感网络，实现环境监测及无线信息传输；其结构简单、大大增加了监测的灵活性，并解决了监测死角的问题。【附图说明】图1是本技术实施例的系统原理图；图2是本技术实施例的监控终端与路由节点单元的原理框图；图3是本技术实施例的协调节点单元的电路结构图；图4是本技术实施例的语音报警模块的电路结构图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1和图2所示，本实施例的矿井环境安全监控系统，它包括:监控主机1，其设置于井上的监控室内，以用于对井下上传的信号信息进行处理和监控；交换机2，其设置于井上，起到信号中转的作用；协调节点单元3(其具体电路结构可参考图3进行设置)，其设置于井下主巷道内，以用于将井下的电信号转换为光信号后上传；若干个路由节点单元4，其可根据巷道的具体地理条件设置于井下巷道(可除主巷道外)内，以用于收集其信号覆盖范围内的电信号；若干个监控终端5，其装设于矿工帽上，可对矿工所处的地理环境进行监控；其中，监控终端5与路由节点单元4无线连接并将监测信号(如环境温湿度、周围气体含量等)输送至路由节点单元4，路由节点单元4与协调节点单元3无线连接并将检测信号输送至协调节点单元3，协调节点单元3通过光纤与交换机2相连，而交换机2则与监控主机I相连，如此，协调节点单元3可通过交换机2将检测信号最终输送至监控主机I上进行实时监控和处理。为最大限度的简化整个监控终端5功能结构，并保证其检测的准确性，本实施例的监控终端包括主控芯片51、温湿度传感器52、直流电源模块53和气体传感器54 ;其中，温湿度传感器52和气体传感器54分别与主控芯片51电性连接，直流电源模块53直接向温湿度传感器52和气体传感器54供电并通过稳压模块55向主控芯片供电，主控芯片51则与路由节点单元4电性连接。如此，可利用温湿度传感器52和气体传感器54实时监测环境的温湿度以及瓦斯含量信息，并最终传送至监控主机1，以利用监控主机I对矿工进行实时定位，在相关信号超出限定值时，则发出报警信息，以保证矿工的安全。进一步地，为保证监控的精确性，本实施例的主控芯片51为CC2430型无线单片机，以保证监控终端5能够与路由节点单元4无线连接的稳定性，温湿度传感器52采用DHTll型传感器，气体传感器54采用MQ-5型瓦斯传感器，直流电源模块53可采用2节AA电池；其中，气体传感器54的输出端可通过一根引线连接主控芯片51的P2-2端口，温湿度传感器52的输出端可通过一根引线连接主控芯片51的P2-1端口。如此，可在最大限度的简化监控终端5的电路结构，并保证相关部件达到最佳的工作性能。同时，本实施例的稳压模块55则包括一 REG1117-1.8型稳压芯片，以利用此芯片向主控芯片51提供1.8V的电源电压。另外，为能够实时的提醒巷道内矿工，避免因报警迟缓造成矿工没有迅速撤离，本实施例的监控系统还包括一语音报警模块6 (其具体电路结构可参考图4进行设置)，语音报警模块6与路由节点单元4连接并受控于路由节点单元4，本实施例的路由节点单元4包括一 ZigBee路由器。如此，一旦矿工所述位置的瓦斯超标，监控终端5将会给附近的路由节点单元4发送信息，通过路由节点单元4来控制语音报警模块6进行报警提示。以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。【主权项】1.一种矿井环境安全监控系统，其特征在于:它包括设置于井上的监控主机和交换机、设置于井下主巷道内的协调节点单元、若干个设置于井下巷道内的路由节点单元和若干个设置于矿工帽上的监控终端，所述监控终端与路由节点单元无线连接并将监测信号输送至路由节点单元，所述路由节点单元与协调节点单元无线连接并将检测信号输送至协调节点单元，所述协调节点单元通过光纤与交换机相连，所述交换机与监控主机相连，所述协调节点单元通过交换机将检测信号输送至监控主机。2.如权利要求1所述的一种矿井环境安全监控系统，其特征在于:所述监控终端包括主控芯片、温湿度传感器、直流电源模块和气体传感器，所述温湿度传感器和气体传感器分别与主控芯片电性连接，所述直流电源模块直接向温湿度传感器和气体传感器供电并通过稳压模块向主控芯片供电，所述主控芯片与路由节点单元电性连接。3.如权利要求2所述的一种矿井环境安全监控系统，其特征在于:所述主控芯片为CC2430型无线单片机，所述温湿度传感器为DHTll型传感器，所述气体传感器为MQ-5型瓦斯传感器；所述气体传感器的输出端连接主控芯片的P2-2端口，所述温湿度传感器的输出端连接主控芯片的P2-1端口。4.如权利要求3所述的一种矿井环境安全监控系统，其特征在于:所述稳压模块包括一 REGl 117-1.8型稳压芯片。5.如权利要求2所述的一种矿井环境安全监控系统，其特征在于:它还包括一语音报警模块，所述语音报警模块与路由节点单元连接并受控于路由节点单元，所述路由节点单元包括一 ZigBee路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井环境安全监控系统，其特征在于：它包括设置于井上的监控主机和交换机、设置于井下主巷道内的协调节点单元、若干个设置于井下巷道内的路由节点单元和若干个设置于矿工帽上的监控终端，所述监控终端与路由节点单元无线连接并将监测信号输送至路由节点单元，所述路由节点单元与协调节点单元无线连接并将检测信号输送至协调节点单元，所述协调节点单元通过光纤与交换机相连，所述交换机与监控主机相连，所述协调节点单元通过交换机将检测信号输送至监控主机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶苏林，杨新华，黄新连，丘秀容，温增勇，周伟伟，
申请(专利权)人：广东梅雁吉祥水电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44