一种矿井压力数据采集无线传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种矿井压力数据采集无线传输系统，包括监控中心、集中器、采集器和Zigbee无线传感器模块，所述监控中心通过GPRS无线模块连接集中器，集中器分别连接Zigbee无线传感器模块和路由器，所述采集器分别连接路由器另一端、Zigbee无线传感器模块另一端和多个压力传感器。本发明专利技术矿井压力数据采集无线传输系统通过使用Zigbee无线传感器模块，采用免申请的2.4GHz通信频段，非路由情况下通信距离可达500m，其所采用的网络协议具有自动组织网络、自动路由、网络自愈等功能，有效将井口压力数据传送到监控中心，整体结构简单，成本低，适合推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传输系统，具体是一种矿井压力数据采集无线传输系统。
技术介绍
随着煤矿开采深度和开采规模的加大，井口线缆很容易在移架过程中被切断，井口环境极其恶劣，在井口设备上很难有效的采用有线的方式检测设备的运行状态，造成井口主要设备，特别是移动设备的各项实施工况数据很难及时的传送到地面监控中心。对井口支架压力参数的实时监测并在线传输到地面监控中心，有助于实现对支架初撑力及工作阻力全面和实时的掌握，通过分析井口周期来压的规律，从而避免初撑力不足或工作阻力过大带来的安全生产的隐患。然而到目前为止，国内极少煤矿配备了对井口工况和压力监测系统，但是这些监测系统也很难实现真正的长时间监测，且均是有线方式，这种有线方式需要布线、配电等，拆卸和施工量大等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用Zigbee无线传感器模块的矿井压力数据采集无线传输系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种矿井压力数据采集无线传输系统，包括监控中心、集中器、采集器和Zigbee无线传感器模块，所述监控中心通过GPRS无线模块连接集中器，集中器分别连接Zigbee无线传感器模块和路由器，所述采集器分别连接路由器另一端、Zigbee无线传感器模块另一端和多个压力传感器。作为本专利技术进一步的方案：所述采集器包括控制器U1、电源模块、红外接口模块和Zigbee接口模块，控制器U1分别连接电源模块、红外接口模块、RS485模块、Zigbee接口模块、掉电检测模块和时钟存储模块。作为本专利技术进一步的方案：所述集中器包括控制器U2、开关量输入接口和开关量输出接口，控制器U2分别连接开关量输入接口、开关量输出接口、GPRS无线模块、以太网接口模块、RS485接口1、RS485接口2和RS485接口3。作为本专利技术进一步的方案：所述控制器U1采用芯片PIC24FJ32。作为本专利技术进一步的方案：所述控制器U2采用芯片RCM6700。作为本专利技术再进一步的方案：所述多个压力传感器均匀分布于井口。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术矿井压力数据采集无线传输系统通过使用Zigbee无线传感器模块，采用免申请的2.4GHz通信频段，非路由情况下通信距离可达500m，其所采用的网络协议具有自动组织网络、自动路由、网络自愈等功能，有效将井口压力数据传送到监控中心，整体结构简单，成本低，适合推广使用。附图说明图1为矿井压力数据采集无线传输系统的电路结构框图；图2为矿井压力数据采集无线传输系统中采集器的电路结构框图；图3为矿井压力数据采集无线传输系统中集中器的电路结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～3，本专利技术实施例中，一种矿井压力数据采集无线传输系统，包括监控中心、集中器、采集器和Zigbee无线传感器模块，所述监控中心通过GPRS无线模块连接集中器，集中器分别连接Zigbee无线传感器模块和路由器，所述采集器分别连接路由器另一端、Zigbee无线传感器模块另一端和多个压力传感器；所述采集器包括控制器U1、电源模块、红外接口模块和Zigbee接口模块，控制器U1分别连接电源模块、红外接口模块、RS485模块、Zigbee接口模块、掉电检测模块和时钟存储模块；所述集中器包括控制器U2、开关量输入接口和开关量输出接口，控制器U2分别连接开关量输入接口、开关量输出接口、GPRS无线模块、以太网接口模块、RS485接口1、RS485接口2和RS485接口3；所述控制器U1采用芯片PIC24FJ32；所述控制器U2采用芯片RCM6700；所述多个压力传感器均匀分布于井口。本专利技术的工作原理是：本专利技术包括监控中心、集中器、采集器和Zigbee无线传感器模块，所述监控中心通过GPRS无线模块连接集中器，集中器分别连接Zigbee无线传感器模块和路由器，所述采集器分别连接路由器另一端、Zigbee无线传感器模块另一端和多个压力传感器；所述采集器包括控制器U1、电源模块、红外接口模块和Zigbee接口模块，控制器U1分别连接电源模块、红外接口模块、RS485模块、Zigbee接口模块、掉电检测模块和时钟存储模块；所述集中器包括控制器U2、开关量输入接口和开关量输出接口，控制器U2分别连接开关量输入接口、开关量输出接口、GPRS无线模块、以太网接口模块、RS485接口1、RS485接口2和RS485接口3；所述控制器U1采用芯片PIC24FJ32；所述控制器U2采用芯片RCM6700；所述多个压力传感器均匀分布于井口。请参阅图1，本系统监控中心与各集中器间的通信方式为GPRS，集中器与采集器间采用Zigbee无线传感器模块，路由器在集中器与采集器间起数据路由作用，采集器与压力传感器间采用RS-485总线通信。系统监控中心采用交换式以太网组网，监控中心由前置通信机、Web服务器、数据服务器、GPS卫星对时系统及工作站等构成，其中前置通信机申请配置固定IP地址，采用移动通信公司提供的2M光纤DDN专线，与GPRS无线通信模块相连，前置通信机与各集中器进行双向数据通信，前置通信机接收集中器发送的电能量及相关数据，经解析后转存入数据服务器，也可发送命令到各集中器，前置通信机还实现对各集中器的远程维护，Web服务器实现数据的网页发布，达到系统分析结果数据共享的目的，数据服务器用于存放历史数据，并进行分析和统计，数据服务器还实现对集中器、采集器及压力传感器的完整准确管理，工作站实现对监控中心系统及集中器和采集器的维护工作，也可有权限地查看、管理监控中心系统有关数据，GPS卫星对时系统，实现各压力传感器、采集器、集中器及监控中心系统时间的一致性和正确性，提供电能量数据同时性的保障，大大提高了系统运行的稳定性。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井压力数据采集无线传输系统，包括监控中心、集中器、采集器和Zigbee无线传感器模块，其特征在于，所述监控中心通过GPRS无线模块连接集中器，集中器分别连接Zigbee无线传感器模块和路由器，所述采集器分别连接路由器另一端、Zigbee无线传感器模块另一端和多个压力传感器。

【技术特征摘要】
1.一种矿井压力数据采集无线传输系统，包括监控中心、集中器、采集器和Zigbee无线传感器模块，其特征在于，所述监控中心通过GPRS无线模块连接集中器，集中器分别连接Zigbee无线传感器模块和路由器，所述采集器分别连接路由器另一端、Zigbee无线传感器模块另一端和多个压力传感器。2.根据权利要求1所述的矿井压力数据采集无线传输系统，其特征在于，所述采集器包括控制器U1、电源模块、红外接口模块和Zigbee接口模块，控制器U1分别连接电源模块、红外接口模块、RS485模块、Zigbee接口模块、掉电检测模块和时钟存储模块。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲文龙，毕业武，郝传波，张国华，刘海涛，董如国，侯凤才，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23