專利名稱：一種煤礦監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦安全及檢測監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是指一種煤礦監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
近年來我國經(jīng)常發(fā)生煤礦意外事故，每次事故都造成了不同程度的人員傷亡和財產(chǎn)損失。發(fā)生這些事故的原因是多方面的，技術(shù)方面的原因主要是礦井環(huán)境條件的變化沒能正確及時的得到檢測評估，并反映到相關(guān)人員那里，以至于當(dāng)環(huán)境條件轉(zhuǎn)變?yōu)槲ｋU狀況時，相關(guān)人員沒能及時采取相應(yīng)的預(yù)防措施，最終造成災(zāi)難的發(fā)生。為了能減少避免災(zāi)難的發(fā)生，本發(fā)明設(shè)計了一套煤礦監(jiān)控裝置，該裝置能對煤礦里的各類環(huán)境參數(shù)和主要生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行實時的檢測，并及時把檢測到的情況反映給相關(guān)的部門和人員，也可以對以往某段時間采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，這樣相關(guān)人員既可以通過系統(tǒng)了解當(dāng)前礦井的情況，也可以通過系統(tǒng)統(tǒng)計分析以往數(shù)據(jù)，總結(jié)出礦井環(huán)境情況的變 化趨勢，從而采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施，避免可能發(fā)生的事故，同時系統(tǒng)也能提高礦井現(xiàn)代化管理水平，進(jìn)而達(dá)到安全高效。在一些重要的地點安裝傳感器后，一些環(huán)境和生產(chǎn)參數(shù)可以直接在地面控制中心反映出來，減少了井下有關(guān)的檢查和值班人員，發(fā)現(xiàn)故障時可及時通知有關(guān)人員進(jìn)行處理，減少設(shè)備的停機(jī)時間，因此整個裝置在保障安全，提高生產(chǎn)效率等方面都將發(fā)揮重要作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種煤礦監(jiān)控裝置它能解決背景技術(shù)所存在的問題，它利用設(shè)置的多個傳感器來收集各種數(shù)據(jù)來監(jiān)測礦井的適時狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)分析由計算機(jī)來判定采取相關(guān)措施，它能提高管理效率，自動化程度高，節(jié)約人力資源，即時預(yù)警，降低事故發(fā)生率，保證礦產(chǎn)及人身安全。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案它包括主機(jī)、打印設(shè)備、顯示設(shè)備、接口板、第一分站、第二分站、第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器、第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備、第三被控設(shè)備及第四被控設(shè)備，所述的主機(jī)一端與打印設(shè)備相連，一端與顯示設(shè)備相連，另一端與接口板一端相連；所述的接口板另一端分別與第一分站、第二分站一端相連；所述的第一分站另一端與第一傳感器、第二傳感器、第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備相連；所述的第二分站的另一端與第三傳感器、第四傳感器、第三被控設(shè)備、第四被控設(shè)備相連。所述的第一傳感器可以是甲烷監(jiān)測傳感器；所述的第二傳感器可以是風(fēng)速監(jiān)測傳感器；所述的第三傳感器可以是煙霧監(jiān)測傳感器；所述的第四傳感器可以是溫度監(jiān)測傳感器；所述的第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備、第三被控設(shè)備及第四被控設(shè)備可以是礦井中各種機(jī)電設(shè)備；
所述的接口板可根據(jù)功能和需要可設(shè)置若干分站；所述的分站可根據(jù)功能和需要設(shè)置若干傳感器和被控設(shè)備；所述的傳感器跟分站之間的連接方式可采用性能較好的電纜相宮；所述的分站跟接口板之間的連接方式可采用485總線或光纖連接，通訊可使用通訊協(xié)議或TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)；所述的接口板與主機(jī)的連接方式也可采用485總線或光纖連接，通訊可使用通訊協(xié)議或TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)；本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，其有益效果在于本發(fā)明它利用設(shè)置的多個傳感器來收集各種數(shù)據(jù)來監(jiān)測礦井的適時狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)分析由計算機(jī)來判定采取相關(guān)措施，它能提高管理效率，自動化程度高，節(jié)約人力資源，即時預(yù)警，降低事故發(fā)生率，保證礦產(chǎn)及人 身安全。


圖I是本發(fā)明之實施例的結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明如圖I所示，本具體實施方式
它包括主機(jī)、打印設(shè)備、顯示設(shè)備、接口板、第一分站、第二分站、第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器、第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備、第三被控設(shè)備及第四被控設(shè)備，所述的主機(jī)一端與打印設(shè)備相連，一端與顯示設(shè)備相連，另一端與接口板一端相連；所述的接口板另一端分別與第一分站、第二分站一端相連；所述的第一分站另一端與第一傳感器、第二傳感器、第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備相連；所述的第二分站的另一端與第三傳感器、第四傳感器、第三被控設(shè)備、第四被控設(shè)備相連。所述的第一傳感器可以是甲烷傳感器；所述的第二傳感器可以是瓦斯傳感器；所述的第三傳感器可以是煙霧傳感器；所述的第四傳感器可以是溫度傳感器；所述的第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備、第三被控設(shè)備及第四被控設(shè)備可以是礦井中各種機(jī)電設(shè)備；所述的接口板可根據(jù)功能和需要可設(shè)置若干分站；所述的分站可根據(jù)功能和需要設(shè)置若干傳感器和被控設(shè)備；所述的傳感器跟分站之間的連接方式可采用性能較好的電纜相宮；所述的分站跟接口板之間的連接方式可采用485總線或光纖連接，通訊可使用通訊協(xié)議或TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)；所述的接口板與主機(jī)的連接方式也可采用485總線或光纖連接，通訊可使用通訊協(xié)議或TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)。本發(fā)明的各部件的工作原理如下所述的傳感器的功能就是探測礦井中各個環(huán)境因素的具體狀況。傳感器有多種不同傳感探測不同的環(huán)境因素，例如甲烷傳感器是探測甲烷的含量，瓦斯傳感器探測瓦斯的含量等。所述的分站的功能主要有兩部分管理傳感器和控制一些其他的設(shè)備。管理傳感器方面，一個分站可以接多個傳感器，并把這些傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些處理，然后傳送到接口板；也可以根據(jù)情況對傳感器的狀態(tài)進(jìn)行一些設(shè)置，使其處于正確的工作狀態(tài)。其它的設(shè)備方面主要就是根據(jù)操作人員的指示對礦井內(nèi)的一些設(shè)備進(jìn)行一些控制，例如打開或者關(guān)閉某個電機(jī)設(shè)備。 所述的接口板的功能就是對多個分站進(jìn)行管理，也相當(dāng)于一個中間人。它主要是把跟它連接的分站所發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能識別的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給計算機(jī)；同時它也把計算機(jī)發(fā)給分站的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成分站能識別的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給分站。本具體實施方式
在使用時是通過采用一種分布式微計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)本裝置的功能；它由地面設(shè)備、井下設(shè)備和連接它們的傳輸網(wǎng)絡(luò)三大部分組成，傳輸采用樹狀總線方式，井下和地面設(shè)備全部連接到這個樹狀的傳輸網(wǎng)絡(luò)上。它通過使用的計算機(jī)軟件來對礦井設(shè)備、安全等進(jìn)行實現(xiàn)管理、監(jiān)測、預(yù)警、處理。所述的分站軟件是通過主要有三個模塊檢測模塊、控制模塊、通訊模塊。檢測模塊的功能是檢測傳感器傳送過來的狀態(tài)值，并做一些相應(yīng)的處理，轉(zhuǎn)換成一定形式的值?？刂颇K的功能是對連接到分站的一些設(shè)備進(jìn)行控制，例如打開關(guān)閉某個電機(jī)。通訊模塊的功能分為接收和發(fā)送。接收的功能是通過串口通訊或者TCP/IP通訊取得接口板發(fā)過來的用戶命令數(shù)據(jù)，按一定方式解讀這些數(shù)據(jù)，然后調(diào)用控制模塊執(zhí)行相應(yīng)的操作。發(fā)送功能是把檢測模塊檢測到的數(shù)據(jù)按一定格式進(jìn)行打包，然后通過串口通訊或者TCP/IP通訊發(fā)送給接口板。所述主機(jī)軟件主要有報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、通訊模塊、統(tǒng)計分析模塊、設(shè)置控制模塊、圖表顯示模塊、安全管理模塊，打印模塊等。報警模塊的功能是當(dāng)系統(tǒng)收到接口板傳過來的報警數(shù)據(jù)后，就會通過計算機(jī)文字提示、短信提示、聲音提示等方式，提醒相關(guān)的人員，去采取預(yù)防措施。數(shù)據(jù)存儲模塊的功能是把系統(tǒng)檢測到的實時數(shù)據(jù)和用戶的一些設(shè)置信息存儲到數(shù)據(jù)庫里去。通訊模塊的功能是接收接口板傳過來的數(shù)據(jù)并解讀其相應(yīng)意義，然后交給其它模塊處理，相應(yīng)的也會把其它模塊需要發(fā)送的信息，按一定方式進(jìn)行打包，然后發(fā)送出去。統(tǒng)計分析模塊的功能是把存儲到數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)按一定的方式進(jìn)行統(tǒng)計，例如統(tǒng)計一個星期內(nèi)甲烷的平均含量等，然后生成一定格式的報表。設(shè)置模塊的功能是使用戶能夠通過系統(tǒng)發(fā)送命令去設(shè)置某些設(shè)備的狀態(tài)或者控制某些設(shè)備的工作過程。圖表顯示模塊的功能是把接收到的實時數(shù)據(jù)信息或統(tǒng)計信息用表格或者圖形、圖像等方式顯示出來。安全模塊的功能是通過對系統(tǒng)的本地用戶或者網(wǎng)絡(luò)用戶的使用權(quán)限進(jìn)行不同等級的控制，從而保證系統(tǒng)能處于正確、安全的工作狀態(tài)中，也增強(qiáng)了系統(tǒng)相應(yīng)信息的保密性。打印模塊的功能是把系統(tǒng)中的一些文本信息或者圖形表格等，通過驅(qū)動打印機(jī)打印到相應(yīng)的紙張上。本裝置具備如下功能和作用I)監(jiān)測礦井狀態(tài)的作用對整個礦井系統(tǒng)中的各種狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測。例如檢測甲烷、風(fēng)速、煙霧、溫度、煤塵等環(huán)境參數(shù)；煤倉煤位、水倉水位、各種機(jī)電設(shè)備開停等生產(chǎn)參數(shù)；電壓、電流、功率等電力系統(tǒng)參數(shù)；帶速、軸承溫度等設(shè)備的工作狀態(tài)。
2)環(huán)境參數(shù)超限報警和自動控制功能當(dāng)某些環(huán)境參數(shù)超限時會報警，并進(jìn)行諸如斷電等一些安全操作，為防止系統(tǒng)主機(jī)和電纜發(fā)生故障時，無法實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)超限報警、斷電等操作，斷電等控制功能由現(xiàn)場設(shè)備完成。所以即使主機(jī)和現(xiàn)場設(shè)備沒能正常通訊，現(xiàn)場設(shè)備仍保證能正確實現(xiàn)上述全部的控制功能。3)手動遙控斷電和通電功能當(dāng)瓦斯超限或者其它重要的環(huán)境指標(biāo)超標(biāo)時，控制中心的值班人員可通過系統(tǒng)切斷有關(guān)區(qū)域的電源，待瓦斯?jié)舛然蛘咂渌匾h(huán)境指標(biāo)恢復(fù)正常后，控制中心的值班人員可通過系統(tǒng)遙控使有關(guān)區(qū)域重新通電。4)自檢功能當(dāng)系統(tǒng)中傳感器、分站、轉(zhuǎn)接板、傳輸電纜等設(shè)備發(fā)生故障時，能報警并記錄故障 發(fā)生的時間、發(fā)生故障的設(shè)備，以供查詢及打印。當(dāng)系統(tǒng)中的主計算機(jī)出現(xiàn)故障不能常工作時，接口板會檢測出來，同時啟動備份計算機(jī)，使其進(jìn)入正常工作狀態(tài)。5)數(shù)據(jù)存儲功能存儲的數(shù)據(jù)分為兩部分，實時數(shù)據(jù)和設(shè)置數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)主要為各監(jiān)測對象的值或狀態(tài)，包括①甲烷、風(fēng)速等重要參數(shù)的實時監(jiān)測值，以及這些參數(shù)值的統(tǒng)計值；②報警及解除報警時間及狀態(tài)；③斷電、復(fù)電時間及狀態(tài)設(shè)備開、停時間及狀態(tài)；⑤設(shè)備故障、恢復(fù)正常工作時間及狀態(tài)等。設(shè)置數(shù)據(jù)主要為一些相關(guān)設(shè)備的初始化數(shù)據(jù)、控制方式等，和一些系統(tǒng)用戶的信息。6)列表顯示功能對于裝置中各個指標(biāo)的模擬量，以及各個控制的開關(guān)量，在主計算機(jī)的軟件中，都可以用列表等顯示出來。7)模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能對于當(dāng)前系統(tǒng)中的一些部件的工作狀態(tài)的模擬量，會生成實時曲線，以便于用戶的實時檢測。同時這些采集到的值，也會保存起來，后面可以根據(jù)用戶的要求生成某個時段上的歷史曲線。8)分布信息和工作狀態(tài)顯示根據(jù)實際的地理分布情況，在系統(tǒng)中建立模擬地圖，地圖中的功能點都是可以局部放大的。每個局部的放大圖有該功能區(qū)域上的名稱、工作狀態(tài)和模擬的運(yùn)作情況。這些功能點大可是一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，小可是一個傳感器、分站電控箱等。9)統(tǒng)計分析系統(tǒng)對于各種保存的數(shù)據(jù)，可以按特定的要求進(jìn)行查詢統(tǒng)計分析。并將結(jié)果生成報表、曲線圖、柱狀圖、餅圖等，同時也可以將生成的這些結(jié)果打印出來。10)短信報警和檢測功能當(dāng)系統(tǒng)檢測到有報警情況時，可以跟據(jù)用戶的設(shè)置，把的警情發(fā)送到相關(guān)的負(fù)責(zé)人的手機(jī)上。通過對系統(tǒng)的設(shè)置用戶也可以定時將某些重要的參數(shù)的實時采集值發(fā)送到特定人員的手機(jī)上。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種煤礦監(jiān)控裝置，其特征在于它包括主機(jī)、打印設(shè)備、顯示設(shè)備、接口板、第一分站、第二分站、第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器、第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備、第三被控設(shè)備及第四被控設(shè)備，所述的主機(jī)一端與打印設(shè)備相連，一端與顯示設(shè)備相連，另一端與接口板一端相連；所述的接口板另一端分別與第一分站、第二分站一端相連；所述的第一分站另一端與第一傳感器、第二傳感器、第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備相連；所述的第二分站的另一端與第三傳感器、第四傳感器、第三被控設(shè)備、第四被控設(shè)備相連。
全文摘要
本發(fā)明公開一種煤礦監(jiān)控裝置，涉及煤礦安全及檢測監(jiān)控領(lǐng)域，尤其指一種煤礦監(jiān)控裝置。它包括主機(jī)、打印設(shè)備、顯示設(shè)備、接口板、第一分站、第二分站、第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器、第一被控設(shè)備、第二被控設(shè)備、第三被控設(shè)備及第四被控設(shè)備；它利用設(shè)置的多個傳感器來收集各種數(shù)據(jù)來監(jiān)測礦井的適時狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)分析由計算機(jī)來判定采取相關(guān)措施，它能提高管理效率，自動化程度高，節(jié)約人力資源，即時預(yù)警，降低事故發(fā)生率，保證礦產(chǎn)及人身安全。
文檔編號E21F17/18GK102758648SQ20121025633
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者殷召元, 羅昆, 解波, 韓飛 申請人:安徽恒源煤電股份有限公司錢營孜煤礦