專利名稱：煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦井下的安全監(jiān)測系統(tǒng)，具體是一種煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
煤炭是我國的主要能源，很多礦井自然環(huán)境惡劣，受到水、火、瓦斯、粉塵、頂板事故等自然災害的威脅。礦山上的通風機被稱為“礦井肺臟”，擔負著向井下輸送足夠數(shù)量的新鮮空氣，以沖淡有害氣體的濃度和帶走飛揚的煤塵，保證給井下作業(yè)的工人一個安全、可靠、良好的工作條件。據(jù)統(tǒng)計，煤礦事故70%以上是由于通風設備故障、通風管理不善等所造成。所以需要對通風設備的運行參數(shù)進行監(jiān)控，能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，防患于未然。目前不少煤礦采用使用溫度計、壓力計，人工定時讀表的方式監(jiān)測溫度、主風道內風壓量、風速等，這種靠手工計算非常麻煩，很難及時掌握風道的通風狀況參數(shù)。為此，必須對運行中的通風機進行有效的監(jiān)測。隨著計算機技術、網(wǎng)絡通信技術的快速發(fā)展，計算機在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中起到了舉足輕重的作用。目前，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)采用鋪設專用通信線路來完成對煤礦通風機各參數(shù)的采集傳送，但專用通信線路存在安裝困難、維護不方便、工程量大、投資大等問題，因此一些煤礦不得不舍近求遠，通過向井下鋪設專用通信電纜先將風機參數(shù)傳送到井下，再由井下繞道傳送到地面中心站，這樣既不安全又不合理。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，為布線或線路維護不便，需頻繁傳送大流量數(shù)據(jù)的風井提供一種煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，具有功能齊全、性能可靠、經濟實用等優(yōu)點。本發(fā)明的技術方案是煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括設于風井的多個監(jiān)測分站與設于井上監(jiān)控中心的監(jiān)測總站，所述監(jiān)測分站與監(jiān)測總站之間通過GPRS網(wǎng)絡通訊；所述監(jiān)測分站包括用于實時采集風機運行參數(shù)并形成環(huán)境參數(shù)信號的檢測裝置，所述檢測裝置將檢測的信號通過A/D轉換器與單片機進行連接，所述單片機與第一 GPRS模塊交互式連接；所述監(jiān)測總站包括服務器，服務器通過第二 GPRS模塊與第一 GPRS模塊通訊。所述檢測裝置包括電流傳感器、電壓傳感器、開停傳感器、甲烷傳感器、負壓傳感器。所述單片機的輸出端連接有通信接口，所述通信接口與第一 GPRS模塊交互式連接。所述第一 GPRS模塊、第二 GPRS模塊分別交互式連接有輸送信號的天線和避雷模塊。所述服務器與多臺PC機進行交互式連接。所述服務器通過路由器與PC機進行交互式連接。本發(fā)明是上下位機同時對風井進行監(jiān)測監(jiān)控的系統(tǒng)，監(jiān)控分站將用來檢測通風井的風機電壓、電流參數(shù)及管道內的低濃度甲烷含量、負壓參數(shù)和風機的開停狀態(tài)的檢測裝置采集到的模擬數(shù)據(jù)經過A/D轉換器送入單片機中，經過單片機處理以后送MAX232通信接口，把單片機的TTL電平轉換成RS-232電平，使單片機輸出數(shù)據(jù)采用RS-232標準進行傳輸適合GPRS無線模塊所需的數(shù)據(jù)接口標準。第一 GPRS模塊、第二 GPRS模塊通過天線和避雷模塊將信息進行交換，將單片機的處理的信息發(fā)送到服務器進行遠程監(jiān)測、遠程控制和遠程故障處理的控制；實時監(jiān)測和顯示各種模擬量的狀態(tài)；繪制實時曲線和歷史曲線，并將巡檢的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，除報表輸出外，還可以追憶歷史數(shù)據(jù)。單片機同時接收地面監(jiān)測總站的控制命令。在系統(tǒng)中，為每個現(xiàn)場監(jiān)控分站和監(jiān)測總站都設置一個獨立的對應的ID號，監(jiān)控分站對每個現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)進行采集和集中，并存儲在現(xiàn)場監(jiān)控分站的單片機中的存儲器中；遠端監(jiān)測總站采用授權輪詢的方式訪問現(xiàn)場監(jiān)控分站，并將其存儲的數(shù)據(jù)提取到監(jiān)測總站的服務器中來。在GPRS遠程無線傳輸系統(tǒng)中，分布在采集現(xiàn)場的GPRS終端平時處于監(jiān)聽狀態(tài)，當主控中心需要某座分井的參數(shù)信息時，發(fā)送指令將對應的GPRS終端喚醒，并提出采集數(shù)據(jù)的請求，由采集現(xiàn)場的GPRS終端將數(shù)據(jù)發(fā)送到主控中心。GPRS遠程無線傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信是利用遠端主控中心的GPRS終端和現(xiàn)場的GPRS終端通過收發(fā)短消息的方式完成信令的控制和數(shù)據(jù)的傳輸。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1 :本發(fā)明原理框圖。
具體實施例方式如圖1所示，本實施例僅表示一個監(jiān)測分站與監(jiān)測總的互為通訊示意圖。監(jiān)測分站I與設于井上監(jiān)控中心的監(jiān)測總站2通過GPRS網(wǎng)絡通訊；所述監(jiān)測分站I包括用于實時采集風機運行參數(shù)并形成環(huán)境參數(shù)信號的檢測裝置11，所述檢測裝置11將檢測的信號通過A/D轉換器12與單片機13進行連接，所述單片機13通過通信接口 14與第一 GPRS模塊15交互式連接；第一 GPRS模塊15分別交互式連接有輸送信號的天線17和避雷模塊16。所述檢測裝置11包括電流傳感器11-1、電壓傳感器11-2、開停傳感器11-3、甲烷傳感器11-4、負壓傳感器11-5。所述監(jiān)測總站2包括服務器24，服務器24通過第二 GPRS模塊25與第一 GPRS模塊15通訊；第二 GPRS模塊25分別交互式連接有輸送信號的天線27和避雷模塊26。服務器24通過路由器23與PC機22進行交互式連接，PC機22包括PC機22A、PC機22B、PC機22C。監(jiān)測分站是根據(jù)風井的數(shù)量進行設置，其分別通過GPRS網(wǎng)絡與監(jiān)測總站單獨通訊，將其檢測到的通風井的有關風機電壓、電流參數(shù)及管道內的低濃度甲烷含量、負壓參數(shù)和風機的開停狀態(tài)等參數(shù)通過A/D轉換器轉換，然后通過單片機處理后，通過第一 GPRS模塊、天線，傳輸?shù)奖O(jiān)測總站的服務器上，工作人通過與服務器進行網(wǎng)絡連接的PC機進行遠程監(jiān)測、遠程控制和遠程故障處理的控制；實時監(jiān)測和顯示各種模擬量的狀態(tài)、繪制實時曲線和歷史曲線，并將巡檢的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，除報表輸出外，還可以追憶歷史數(shù)據(jù)。同時還可向單片機發(fā)送控制命令。上述實施例并非僅限于本發(fā)明的保護范圍，所有基于本發(fā)明的基本思想而進行修改或變動的都屬于本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括設于風井的多個監(jiān)測分站與設于井上監(jiān)控中心的監(jiān)測總站，所述監(jiān)測分站與監(jiān)測總站之間通過GPRS網(wǎng)絡通訊；所述監(jiān)測分站包括用于實時采集風機運行參數(shù)并形成環(huán)境參數(shù)信號的檢測裝置，所述檢測裝置將檢測的信號通過A/D轉換器與單片機進行連接，所述單片機與第一 GPRS模塊交互式連接；所述監(jiān)測總站包括服務器，服務器通過第二 GPRS模塊與第一 GPRS模塊通訊。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測裝置包括電流傳感器、電壓傳感器、開停傳感器、甲烷傳感器、負壓傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述單片機的輸出端連接有通信接口，所述通信接口與第一 GPRS模塊交互式連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述第一GPRS模塊、第二 GPRS模塊分別交互式連接有輸送信號的天線和避雷模塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述服務器與多臺PC機進行交互式連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述服務器通過路由器與PC機進行交互式連接。
全文摘要
煤礦風井遠程安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括設于風井現(xiàn)場的多個監(jiān)測分站與設于井上監(jiān)控中心的監(jiān)測總站，所述監(jiān)測分站與監(jiān)測總站之是通過GPRS網(wǎng)絡通訊；所述監(jiān)測分站包括用于實時采集風機運行參數(shù)并形成環(huán)境參數(shù)信號的檢測裝置，所述檢測裝置將檢測的信號通過A/D轉換器與單片機進行連接，所述單片機與第一GPRS模塊交互式連接；所述監(jiān)測總站包括服務器，服務器通過第二GPRS模塊與第一GPRS模塊通訊。根據(jù)煤礦通風機具體分布和環(huán)境所選擇的GPRS網(wǎng)絡系統(tǒng)能可靠的實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，利用其網(wǎng)絡覆蓋率高、傳輸特性好等優(yōu)勢，實現(xiàn)對煤礦通風機綜合參數(shù)的遠程采集。
文檔編號E21F17/18GK103061812SQ20121059150
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權日2012年12月18日
發(fā)明者康凱, 魏學孔 申請人:安徽恒源煤電股份有限公司