一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及安全监控技术领域，尤其是一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统。它包括上位机、地面移动监测中心、用于检测信号的检测路由端节点、用于信号整理的协调器节点、用于信号采集传输的中心机房交换机、用于提供数据信号的数据服务单元和若干个用于信息传输的环网交换机。本实用新型专利技术通过检测路由终端节点进行检测，检测的信号通过ZigBee网络进行信号传输，同时，利用若干个环网交换机构成以太网环，方便快速的将信号上传至中心机房交换机；并且，利用协调器节点进行信号整理分析，避免矿井内工作者不能及时得知危险信息，其结构简单，操作方便，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及安全监控
，尤其是一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统。
技术介绍
众所周知，矿井监控系统在对矿工安全监护，防止煤矿发生瓦斯爆炸事故中发挥着重要作用。这个重要作用的发挥是建立在各工作场所的各种传感器均正常工作的前提下。由于矿井中巷道环境恶劣，不易布线，通信线路容易出现监控盲区，且掘进工作面中大多数采用放炮方式掘进，在掘进工作面的各种传感器的线路容易受毁，影响监控系统的效果。应用ZigBee无线传感器补充盲区或不宜布线的区域，可以加大监控区域的覆盖率，从而使传感器的布置增加了灵活性和可扩展性。ZigBee无线传感器网络可以和矿井监测网络连接，方便地构成矿井瓦斯监测网络，以适合各种不同规模的矿井应用，提高了监控效果，对尽可能地减少安全事故起到了重要作用。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统，它包括检测路由端节点、协调器节点、中心机房交换机、数据服务单元、上位机、地面移动监测中心和若干个环网交换机；所述检测路由终端节点检测矿井环境参数信号并将信号通过ZigBee网络发送至协调器节点，所述协调器节点将信号进行整理并将信号通过ZigBee网络发送至环网交换机，每个所述环网交换机接收信号后将信号进行相互传输并将信号输入至中心机房交换机，所述中心机房交换机将信号进行采集并将信号通过ZigBee网络发送至地面移动监测中心和上位机，所述数据服务单元将已存储的信号输入至中心机房交换机。优选地，所述检测路由终端节点包括湿度传感器、温度传感器、烟雾传感器、瓦斯传感器、第一CC2430芯片、第一存储器和第一功放天线，所述湿度传感器、温度传感器、烟雾传感器和瓦斯传感器分别检测矿井的湿度信号、温度信号、烟雾信号和瓦斯浓度信号并将信号输入至第一CC2430芯片，所述第一CC2430芯片将信号进行整理并将信号反馈给第一功放天线和第一存储器，所述第一功放天线将信号通过ZigBee网络发送出。优选地，所述协调器节点包括LCD显示屏、语音电路、PC机、第二CC2430芯片、打印机、第二存储器和第二功放天线，所述第二功放天线接收信号并将信号输入至第二CC2430芯片，所述第二CC2430芯片将信号进行整理并将信号反馈给语音电路、PC机、LCD显示屏、打印机和第二存储器，所述第二CC2430芯片还通过第二功放天线将信号通过ZigBee网络发送至环网交换机。由于采用了上述方案，本技术通过检测路由终端节点进行检测，检测的信号通过ZigBee网络进行信号传输，同时，利用若干个环网交换机构成以太网环，方便快速的将信号上传至中心机房交换机；并且，利用协调器节点进行信号整理分析，避免矿井内工作者不能及时得知危险信息，其结构简单，操作方便，具有很强的实用性。附图说明图1是本技术实施例的结构原理示意图；图2是本技术实施例的检测路由终端节点的结构原理示意图；图3是本技术实施例的协调器节点的结构原理示意图。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至图3所示，本实施例提供的一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统，它包括检测路由端节点1、协调器节点2、中心机房交换机4、数据服务单元5、上位机6、地面移动监测中心7和若干个环网交换机3；检测路由终端节点1检测矿井环境参数信号并将信号通过ZigBee网络发送至协调器节点2，协调器节点2将信号进行整理并将信号通过ZigBee网络发送至环网交换机3，每个环网交换机3接收信号后将信号进行相互传输并将信号输入至中心机房交换机4，中心机房交换机4将信号进行采集并将信号通过ZigBee网络发送至地面移动监测中心7和上位机6，数据服务单元5将已存储的信号输入至中心机房交换机4。进一步，检测路由终端节点1包括湿度传感器11、温度传感器12、烟雾传感器13、瓦斯传感器14、第一CC2430芯片15、第一存储器17和第一功放天线16，湿度传感器11、温度传感器12、烟雾传感器13和瓦斯传感器14分别检测矿井的湿度信号、温度信号、烟雾信号和瓦斯浓度信号并将信号输入至第一CC2430芯片15，第一CC2430芯片15将信号进行整理并将信号反馈给第一功放天线16和第一存储器17，第一功放天线16将信号通过ZigBee网络发送出。进一步，协调器节点2包括LCD显示屏22、语音电路23、PC机24、第二CC2430芯片25、打印机21、第二存储器27和第二功放天线26，第二功放天线26接收信号并将信号输入至第二CC2430芯片25，第二CC2430芯片25将信号进行整理并将信号反馈给语音电路23、PC机24、LCD显示屏22、打印机21和第二存储器27，第二CC2430芯片25还通过第二功放天线26将信号通过ZigBee网络发送至环网交换机3。本实施例工作时，由检测路由终端节点1的湿度传感器11、温度传感器12、烟雾传感器13和瓦斯传感器14进行矿井内环境参数的检测，检测的参数信号通过第一功放天线16将信号利用ZigBee网络将信号发送至协调器节点2，协调器节点2利用第二CC2430芯片25实现对信号整理，利用LCD显示屏22进行信息显示、利用PC机24实现对第二CC2430芯片25的控制、利用打印机21实现对信息的资料打印，当发现检测的信号存在危险时，则利用语音电路23发出危险预警，从而使在矿井工作者可以快速得知危险。协调器节点2还通过第二功放天线26将信号利用ZigBee网络发送至环网交换机3，若干个环网交换机3构成以太环网，位于地面的中心机房交换机4利用以太环网可以快速的进行数据信息的提取。中心机房交换机实时从数据服务单元5读取参考数据信息(如GIS地理信息、人员信息、专家预存信息等)，中心机房交换机4采集信号后再次通过ZigBee网络将信号发送至地面移动监测中心7和上位机6，位于地面工作者可在地面移动监测中心7或上位机6实现对数据的处理。本实施例数据信号的传输大部分采用ZigBee网络传输，避免了有线传输带来的弊端。此外，本实施例为方便数据实时记录，特利用第一存储器17和第二存储器27实现对信息数据存储。以上所述仅为本技术的优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统，其特征在于：它包括检测路由端节点、协调器节点、中心机房交换机、数据服务单元、上位机、地面移动监测中心和若干个环网交换机；所述检测路由终端节点检测矿井环境参数信号并将信号通过ZigBee网络发送至协调器节点，所述协调器节点将信号进行整理并将信号通过ZigBee网络发送至环网交换机，每个所述环网交换机接收信号后将信号进行相互传输并将信号输入至中心机房交换机，所述中心机房交换机将信号进行采集并将信号通过ZigBee网络发送至地面移动监测中心和上位机，所述数据服务单元将已存储的信号输入至中心机房交换机。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统，其特征在于：它包括检
测路由端节点、协调器节点、中心机房交换机、数据服务单元、上位机、地
面移动监测中心和若干个环网交换机；
所述检测路由终端节点检测矿井环境参数信号并将信号通过ZigBee网络
发送至协调器节点，所述协调器节点将信号进行整理并将信号通过ZigBee网
络发送至环网交换机，每个所述环网交换机接收信号后将信号进行相互传输
并将信号输入至中心机房交换机，所述中心机房交换机将信号进行采集并将
信号通过ZigBee网络发送至地面移动监测中心和上位机，所述数据服务单元
将已存储的信号输入至中心机房交换机。
2.如权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的矿井安全监控系统，其
特征在于：所述检测路由终端节点包括湿度传感器、温度传感器、烟雾传感
器、瓦斯传感器、第一CC2430芯片、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔巍，崔聪丽，
申请(专利权)人：郑州职业技术学院，
类型：新型
国别省市：河南;41