低功耗矿用无线传感器及煤矿安全生产系统技术方案

本实用新型专利技术涉及煤矿生产设备技术领域，具体是一种低功耗矿用无线传感器及煤矿安全生产系统，矿用无线传感器包括壳体，壳体内设有感应元件、通讯模块及低功耗芯片或超低功耗芯片，所述感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接或信号连接，所述无线传感器用于矿用井下作业。本实用新型专利技术可实现休眠时的电流为uA级别，相比于现有技术，功耗大大降低，续航时间大大延长，基本不需要维护及更换电池，节省了人力物力，同时提高了工作效率。另外，本实用新型专利技术无需铺设线路，安装方便、部署。

【技术实现步骤摘要】
低功耗矿用无线传感器及煤矿安全生产系统
本技术涉及煤矿生产设备
，具体是一种低功耗矿用无线传感器及煤矿安全生产系统。
技术介绍
随着我国煤炭行业的发展，煤矿的产能也在急剧上升，矿井生产能力不断提高，矿井在生产过程中产生的煤尘、粉尘在不断增加。现有技术中，采用矿用降尘系统来减少生产中的煤炭粉尘，实现绿色开采。通常，矿用降尘系统包括主机及喷淋系统，主机用来控制整个系统的工作，喷淋系统用来控制喷淋水。其中，主机的开启及关闭除了受到上位机的控制外，还受到传感器反馈信号的影响。现有技术的传感器包括多种，例如震动传感器、热释电红外、压力传感器等，传感器供电方式主要包括两种：一种是通过线路连接主机，主机为传感器供电并传输信号，另一种是采用电池供电。其中，传感器通过线路连接主机，布置线路过于麻烦，结构复杂；采用电池的无线传感器，因电池容量有限，需要经常充电，或者更换电池，充电或更换电池时需要深入矿内，费时费力，还影响工作效率。因此，如何提高无线传感器的续航时间，是提高无线传感器使用性能的一大关键点。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种低功耗矿用无线传感器及煤矿安全生产系统。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：一种矿用无线传感器，所述传感器包括壳体，壳体内设有感应元件、通讯模块及低功耗芯片或超低功耗芯片，所述感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接或信号连接，所述无线传感器用于矿用井下作业。低功耗芯片或超低功耗芯片的能耗为微安级，相比于现有技术的毫安级功耗的芯片，本技术芯片可大大降低功耗。低功耗芯片或超低功耗芯片可实现低功耗的原理是：芯片具备睡眠模式，芯片接收到触发信号时开启工作状态，保证其大部分时间是在休眠状态，休眠状态下，基本不产生功耗。芯片可设置周期性的打开，接收检测信号。所述感应元件是无源感应元件，矿用无线传感器还包括电源模块，电源模块为通讯模块、低功耗芯片或超低功耗芯片供电，无源感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接。所述感应元件是有源感应元件，矿用无线传感器还包括电源模块，所述电源模块与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接，电源模块与有源感应元件、通讯模块电回路连接，低功耗芯片或超低功耗芯片控制电源回路向有源感应元件和通讯模块周期性供电；所述有源感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接或信号连接。所述通讯模块为IOT通讯模块。所述传感器为震动传感器、热释电传感器、压力传感器、瓦斯传感器、位置传感器、位移传感器、氧气传感器、顶板压力传感器、倾角传感器、重力传感器中的一种。一种煤矿安全生产系统，包括主机、降尘装置及无线传感器，传感器向主机反馈信号，主机与降尘装置信号连接。所述传感器包括壳体，壳体内设有感应元件、通讯模块及低功耗芯片或超低功耗芯片，所述感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接或信号连接，所述无线传感器用于矿用井下作业。所述降尘装置是以水或/和气为介质的喷淋系统；或者所述降尘装置是抑尘剂或除尘剂为介质的喷洒系统；或者所述降尘装置是抽吸装置；或者所述降尘装置是吹扫装置。所述感应元件是无源感应元件，矿用无线传感器还包括电源模块，电源模块为通讯模块、低功耗芯片或超低功耗芯片供电，无源感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接。所述感应元件是有源感应元件，矿用无线传感器还包括电源模块，所述电源模块与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接，电源模块与有源感应元件、通讯模块电回路连接，低功耗芯片或超低功耗芯片控制电源回路向有源感应元件和通讯模块周期性供电；所述有源感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接或信号连接。所述感应元件是低功耗感应元件，矿用无线传感器还包括电源模块，低功耗感应元件与电源模块连接，电源模块与低功耗芯片或超低功耗芯片、通讯模块电回路连接，低功耗感应元件控制电源模块向低功耗芯片或超低功耗芯片、通讯模块周期性供电。所述通讯模块为IOT通讯模块。所述传感器为震动传感器、热释电传感器、压力传感器、瓦斯传感器、位置传感器、位移传感器、氧气传感器、顶板压力传感器、倾角传感器、重力传感器中的一种。本技术所达到的有益效果是：本技术矿用无线传感器可实现休眠时的电流为uA级别，相比于现有技术，功耗大大降低，续航时间大大延长，基本不需要维护及更换电池，节省了人力物力，同时提高了工作效率。另外，本技术无需铺设线路，安装方便、部署。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术实施例一的结构示意图；图2是图1的控制原理图；图3是煤矿安全生产系统的结构示意图；图4是本技术实施例二的控制原理图。图中：1、壳体；2、电源模块；3、芯片；4、通讯模块；5、感应元件；6、主机；7、水路管道；8、气体管道；9、喷头；10、传感器。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。实施例一：如图1、图2所示，一种矿用无线传感器，用于矿用井下作业。所述传感器10包括壳体1，壳体1内设有感应元件5、通讯模块4及低功耗芯片3，所述感应元件5与低功耗芯片3电连接或信号连接。所述感应元件5是有源感应元件。低功耗芯片3能耗为微安级，低功耗芯片3集成有MCU，在芯片3的产品说明书或其他说明中可辨别芯片3的能耗等级。无线传感器还包括电源模块2，所述电源模块2与低功耗芯片3电回路连接，电源模块2与有源感应元件5、通讯模块4电回路连接，低功耗芯片3控制电源模块2回路向有源感应元件5和通讯模块4周期性供电。所述通讯模块4为IOT通讯模块，可选用射频通讯模块。所述传感器为震动传感器，震动传感器可安装在煤机或其他设备上。感应元件5为震动感应元件，震动传感元件与MCU的一个引脚连接。MCU控制电源回路向震动感应元件和通讯模块4周期性供电，震动传感元件感应到震动时，通讯模块4向外部降尘主机发送信号，降尘主机控制降尘装置进行降尘，降尘装置选用喷淋系统。如图3所示，煤矿安全生产系统，包括主机6、降尘装置及上述无线传感器10。所述降尘装置是以水和气为介质的喷淋系统，喷淋系统包括多个喷头9，喷头9连接有气体管道8、水路管道7，气体管道8及水路管道7由主机6控制通断，传感器10发送无线信号给主机6，传感器10安装在煤机等需要降尘的设备上。实施例二：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，所述传感器6为压力传感器，感应元件5为压力开关。如图4所示，压力开关为无源感应元件，电源模块2为通讯模块4、低功耗芯片3供电，压力开关与低功耗芯片3电连接。所述压力开关设置在壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用无线传感器，其特征在于，所述传感器包括壳体，壳体内设有感应元件、通讯模块及低功耗芯片或超低功耗芯片，所述感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接或信号连接，所述无线传感器用于矿用井下作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿用无线传感器，其特征在于，所述传感器包括壳体，壳体内设有感应元件、通讯模块及低功耗芯片或超低功耗芯片，所述感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接或信号连接，所述无线传感器用于矿用井下作业。


2.根据权利要求1所述的矿用无线传感器，其特征在于，所述感应元件是无源感应元件，还包括电源模块，电源模块为通讯模块、低功耗芯片或超低功耗芯片供电，无源感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接。


3.根据权利要求1所述的矿用无线传感器，其特征在于，所述感应元件是有源感应元件，还包括电源模块，所述电源模块与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接，电源模块与有源感应元件、通讯模块电回路连接，低功耗芯片或超低功耗芯片控制电源回路向有源感应元件和通讯模块周期性供电；所述有源感应元件与低功耗芯片或超低功耗芯片电连接或信号连接。


4.根据权利要求1所述的矿用无线传感器，其特征在于，所述通讯模块为IOT通讯模块。


5.根据权利要求1所述的矿用无线传感器，其特征在于，所述传感器为震动传感器、热释电传感器、压力传感器、瓦斯传感器、位置传感器、位移传感器、氧气传感器、顶板压力传感器、倾角传感器、重力传感器中的一种。


6.一种煤矿安全生产系统，包括主机、降尘装置及无线传感器，传感器向主机反馈信号，主机与降尘装置信号连接，其特征在于，所述传感器包括壳体，壳体内设有感...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金爱，
申请(专利权)人：微控物联网技术山东有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37