一种煤矿瓦斯监测系统技术方案

技术编号:24702003 阅读:59 留言:0更新日期:2020-06-30 23:16
本发明专利技术公开一种煤矿瓦斯监测系统,主要包括监测节点,集中器,网关和监测平台。监测节点由STM32F103C8T6作为主控处理器,使用MQ‑5气体传感器作为瓦斯浓度的采集装置,以及必要的电源电路,时钟电路,复位电路,声光报警电路等;当采集到的瓦斯浓度高于预先设定的阈值则声光报警,并将信息通过Lora传输到集中器;集中器同样采用STM32F103C8T6作为主控处理器,集中器主要承担信号的收集及处理并将汇总的信息通过以太网控制模块与井下光纤骨干网络通信并将信息沿着光线骨干网通过交换机传输至监控中心。本发明专利技术提供的LoRa网络可提高煤矿井下作业的安全性且很大程度的降低成本。

A coal mine gas monitoring system

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿瓦斯监测系统
本专利技术属于煤矿安全监测领域,具体涉及一种煤矿瓦斯监测系统。
技术介绍
煤矿产业是我国传统的工业也是国民收入的的重要来源。在实际生产中时有安全事故发生,其中由于瓦斯爆炸而导致人员和财产损失的案件不计其数,而瓦斯爆炸的重要原因之一是瓦斯浓度超标。当瓦斯浓度达到5%-16%,瓦斯与空气混合后急剧氧化,爆炸产生极强的冲击波并产生大量的一氧化碳和二氧化碳,对井下工作人员的生命产生极大的威胁,所以瓦斯浓度的监测显得尤为重要。传统的井下瓦斯监测系统多以有线来布置,通信分布线复杂,劳动强度大。随着煤矿开采的日新月异,井下部署的有线监测系统很难满足开采的需要,所以基于无线传感技术的煤矿安全检测迫在眉睫。随着物联网、计算机、无线通讯技术的专利技术与创新,利用数据采集与监视控制系统(SCADA,SupervisoryControlAndDataAcquisition)进行实时数据采集的浓度检测技术逐渐发展为瓦斯浓度检测的主流技术。LoRa无线通信技术是低功耗广域网技术(Low-PowerWide-AreaNetwork,LPWAN)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿瓦斯监测系统,主要由监测节点(1)、集中器(2)、交换机(3)和地面监控中心的上位机(4)组成,其特征在于,所述监测节点(1)布置在煤矿井下的支巷道和主巷道中,每隔一定距离布置一个监测节点,用来采集该处的瓦斯浓度,经主控芯片处理后将瓦斯数据通过无线传输模块上传至集中器(2),同时若浓度值超限则进行声光报警;所述集中器(2)布置在在支巷道口,用来汇聚该支巷道内和附近主巷道的相关监测节点数据并进行压缩感知算法处理,然后通过以太网控制模块接入井下光线骨干网,传输至交换机;所述交换机(3)设置在井下出口处,为煤矿局域网提供更多的连接端口,以便连接更多的计算机;所述地面监控中心的上位机(4)...

【技术特征摘要】
1.一种煤矿瓦斯监测系统,主要由监测节点(1)、集中器(2)、交换机(3)和地面监控中心的上位机(4)组成,其特征在于,所述监测节点(1)布置在煤矿井下的支巷道和主巷道中,每隔一定距离布置一个监测节点,用来采集该处的瓦斯浓度,经主控芯片处理后将瓦斯数据通过无线传输模块上传至集中器(2),同时若浓度值超限则进行声光报警;所述集中器(2)布置在在支巷道口,用来汇聚该支巷道内和附近主巷道的相关监测节点数据并进行压缩感知算法处理,然后通过以太网控制模块接入井下光线骨干网,传输至交换机;所述交换机(3)设置在井下出口处,为煤矿局域网提供更多的连接端口,以便连接更多的计算机;所述地面监控中心的上位机(4)为工控机,安装监测平台,提供人机交互界面,其主要业务功能包括节点管理、实时数据显示、历史数据查询、数据存储、报警信息提示、报警参数设置等。


2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯监测系统,其特征在于,所述监测节点(1)主要由控制芯片STM32F103C8T6、LoRa无线通信模块、MQ-5气体浓度传感器、报警电路、JTAG电路、电源模块、时钟电路和复位电路组成。


3.根据权利要求2所述的监测节点(1),其特征在于,所述的LoRa无线通讯模块具有通...

【专利技术属性】
技术研发人员:张梅张啸
申请(专利权)人:安徽理工大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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