專利名稱：一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦井下工況極為復(fù)雜，井下的礦道彎彎曲曲，簡單的無線通信設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)順利的通信。礦井下為爆炸性氣體環(huán)境，設(shè)備本身需要嚴(yán)格的安全設(shè)計(jì)，因此雖然現(xiàn)代通信技術(shù)日新月異，許多先進(jìn)的通信技術(shù)可以幫助礦井解決許多問題，但卻因?yàn)榘踩珕栴}無法應(yīng)用到礦井中去，目前把先進(jìn)通信技術(shù)與礦井環(huán)境，用安全設(shè)計(jì)的理念結(jié)合起來具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。此外，在礦井井下的特殊環(huán)境中，通信基站除了與終端進(jìn)行通信外，還要求通信基站具有配合定位儀對人及設(shè)備進(jìn)行精確定位，并實(shí)時(shí)配合瓦斯檢測設(shè)備和其它監(jiān)控設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的功能。當(dāng)前還未有可完整完成上述功能的并滿足井下安全條件的通信產(chǎn)品和水位、瓦斯的報(bào)警系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型目的在于提供一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能保證井下各個(gè)區(qū)域均被網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋，當(dāng)?shù)V井內(nèi)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)立刻向井上的監(jiān)控中心報(bào)警，并能對井下受困人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為救援人員爭取到更多的救援時(shí)間。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，包括水位報(bào)警檢測設(shè)備以及瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備，還包括用于統(tǒng)計(jì)入井人員信息的自動(dòng)考勤設(shè)備、用于傳輸井內(nèi)信息的WiFi無線通信模塊、用于接收井內(nèi)信息的監(jiān)控中心，所述WiFi無線通信模塊的輸入端分別與所述水位報(bào)警檢測設(shè)備、瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備、自動(dòng)考勤設(shè)備連接，所述WiFi無線通信模塊的輸出端連接至監(jiān)控中心。所述水位報(bào)警檢測設(shè)備、瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備對礦井內(nèi)的水位、瓦斯進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，該設(shè)備立即發(fā)出報(bào)警信號，并將險(xiǎn)情通過WiFi無線通信模塊傳輸至井上的監(jiān)控中心。同時(shí)，系統(tǒng)配備的自動(dòng)考勤設(shè)備可統(tǒng)計(jì)出井內(nèi)的人員分布信息，一旦發(fā)生事故時(shí)，救援人員可根據(jù)自動(dòng)考勤設(shè)備傳輸至監(jiān)控中心的信息查出事故地點(diǎn)周圍的人員情況，然后可再用探測器在事故處進(jìn)一步確定人員準(zhǔn)確位置，幫助救援人員以準(zhǔn)確快速的方式營救出遇險(xiǎn)人員。進(jìn)一步，所述WiFi無線通信模塊包括一個(gè)或多個(gè)WiFi無線通信基站，每個(gè)基站均設(shè)有代號作為標(biāo)識。進(jìn)一步，所述WiFi無線通信基站包括以太網(wǎng)接口、WiFi無線接入模塊、WiFi無線中繼模塊，其中所述WiFi無線接入模塊分別與以太網(wǎng)接口、WiFi無線中繼模塊連接。WiFi無線接入模塊及其天線接收由報(bào)警檢測設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)后匯總，然后經(jīng)WiFi無線中繼模塊及其天線向下一級節(jié)點(diǎn)發(fā)出；由于在每個(gè)基站都已設(shè)定有唯一的代號，在系統(tǒng)施工時(shí)就已經(jīng)規(guī)定了它的上級節(jié)點(diǎn)和下級節(jié)點(diǎn)，它從自己的覆蓋區(qū)接收數(shù)據(jù)，也從上級節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，然后把這些數(shù)據(jù)匯總后發(fā)給下級節(jié)點(diǎn)，直到這些數(shù)據(jù)傳到地面的監(jiān)控中心為止。[0008]進(jìn)一步，所述水位報(bào)警檢測設(shè)備為安裝在礦井某水平線位置的柱體狀設(shè)備，設(shè)備設(shè)有水位警戒線的水位傳感觸點(diǎn)，水位報(bào)警檢測設(shè)備內(nèi)部安裝有水位報(bào)警裝置、水位信息處理器、水位信息發(fā)射模塊，其中所述水位傳感觸點(diǎn)的輸出端連接至所述水位信息處理器的輸入端，所述水位報(bào)警裝置、水位信息發(fā)射模塊的輸入端分別連接至所述水位信息處理器的輸出端，所述水位信息發(fā)射模塊與WiFi無線通信模塊通過無線信號連接。當(dāng)有透水事故發(fā)生，礦井內(nèi)水位一旦升至水位報(bào)警檢測設(shè)備的水位警戒線，水位傳感觸點(diǎn)與水接觸后立刻反饋信息至水位信息處理器，水位信息處理器啟動(dòng)水位報(bào)警裝置引起井內(nèi)員工注意，并通過水位信息發(fā)射模塊把報(bào)警信息及定位信息發(fā)送至WiFi無線通信模塊，由WiFi無線通信模塊把相關(guān)信息傳送至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心即可收到報(bào)警信息，并查詢到水位報(bào)警裝置所處于礦井的位置，采取救援行動(dòng)。進(jìn)一步，所述瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備包括依次連接的用于檢測井內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊耐咚箼z測單元、用于處理瓦斯?jié)舛葯z測數(shù)據(jù)的瓦斯信息處理器、瓦斯信息發(fā)射模塊，所述瓦斯信息發(fā)射模塊與WiFi無線通信模塊通過無線信號連接，所述瓦斯?jié)舛葯z測處理器的輸出端還連接有瓦斯信息顯示裝置、聲光報(bào)警器。瓦斯檢測單元負(fù)責(zé)檢測礦井內(nèi)的瓦斯參數(shù)，并將參數(shù)傳送至瓦斯信息處理器進(jìn)行運(yùn)算，所得數(shù)據(jù)通過瓦斯信息發(fā)射模塊發(fā)送至WiFi無線通信模塊，由WiFi無線通信模塊傳送至監(jiān)控中心。進(jìn)一步，所述瓦斯檢測單元包括了用于檢測井內(nèi)甲烷氣體濃度的甲烷氣體傳感裝置以及測量井內(nèi)溫度的溫度傳感裝置。所述甲烷氣體傳感裝置采用精確度高的紅外式甲烷氣體傳感器來檢測瓦斯?jié)舛龋⒕C合溫度傳感裝置的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)，由瓦斯信息處理器進(jìn)行運(yùn)算是否達(dá)到預(yù)設(shè)的有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的條件。進(jìn)一步，所述自動(dòng)考勤設(shè)備包括由礦井員工隨身攜帶的電子標(biāo)簽身份卡、以及放置在礦井通道的多個(gè)標(biāo)簽閱讀器，所述電子標(biāo)簽身份卡與標(biāo)簽閱讀器無線通信連接，所述標(biāo)簽閱讀器與WiFi無線通信模塊無線通信連接。當(dāng)人員進(jìn)入礦井，只要通過或接近放置在通道內(nèi)的任何一個(gè)標(biāo)簽閱讀器，標(biāo)簽閱讀器即會感應(yīng)到信號同時(shí)通過WiFi無線通信模塊將信息立即上傳到監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)上，計(jì)算機(jī)就可判斷出具體信息(如:是誰，在哪個(gè)位置，具體時(shí)間)，管理者也可以根據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖點(diǎn)擊小區(qū)內(nèi)的任一位置，計(jì)算機(jī)即會把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計(jì)并顯示出來。進(jìn)一步，所述電子標(biāo)簽身份卡內(nèi)裝有微型電芯、資料發(fā)射芯片以及以WiFi為通信渠道的聲光模塊。所述聲光模塊的主要作用是當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，所述WiFi無線通信模塊會將報(bào)警信號發(fā)送至員工的電子標(biāo)簽身份卡，聲光模塊會不斷閃爍并發(fā)出聲響，提醒員工有危險(xiǎn)發(fā)生，也方便救援人員在井內(nèi)尋找遇險(xiǎn)人員。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型是一種基于WiFi通信技術(shù)的礦井報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測井內(nèi)水位以及瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)?？煽康臒o線網(wǎng)絡(luò)覆蓋使得當(dāng)?shù)V井內(nèi)的水位、瓦斯?jié)舛冗_(dá)到預(yù)警數(shù)據(jù)時(shí)，井內(nèi)的報(bào)警器立即響起報(bào)警信號，并將險(xiǎn)情傳輸至井上的監(jiān)控中心。此外，該報(bào)警系統(tǒng)還能統(tǒng)計(jì)出礦井內(nèi)受困員工的信息，為救援爭取到有利的條件和時(shí)間。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。[0016]


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是WiFi無線通信基站的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是水位報(bào)警檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是自動(dòng)考勤設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是電子標(biāo)簽身份卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照
圖1，一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，包括水位報(bào)警檢測設(shè)備I以及瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備2，還包括用于統(tǒng)計(jì)入井人員信息的自動(dòng)考勤設(shè)備3、用于傳輸井內(nèi)信息的WiFi無線通信模塊4、用于接收井內(nèi)信息的監(jiān)控中心5，所述WiFi無線通信模塊4的輸入端分別與所述水位報(bào)警檢測設(shè)備1、瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備2、自動(dòng)考勤設(shè)備3連接，所述WiFi無線通信模塊4的輸出端連接至監(jiān)控中心5。所述水位報(bào)警檢測設(shè)備1、瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備2對礦井內(nèi)的水位、瓦斯進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，該設(shè)備立即發(fā)出報(bào)警信號，并將險(xiǎn)情通過WiFi無線通信模塊4傳輸至井上的監(jiān)控中心5。同時(shí)，系統(tǒng)配備的自動(dòng)考勤設(shè)備3可統(tǒng)計(jì)出井內(nèi)的人員分布信息，一旦發(fā)生事故時(shí)，救援人員可根據(jù)自動(dòng)考勤設(shè)備3傳輸至監(jiān)控中心5的信息查出事故地點(diǎn)周圍的人員情況，然后可再用探測器在事故處進(jìn)一步確定人員準(zhǔn)確位置，幫助救援人員以準(zhǔn)確快速的方式營救出遇險(xiǎn)人員。進(jìn)一步，所述WiFi無線通信模塊4包括一個(gè)或多個(gè)WiFi無線通信基站，每個(gè)基站均設(shè)有代號作為標(biāo)識。進(jìn)一步，參照圖2，所述WiFi無線通信基站包括以太網(wǎng)接口 401、WiFi無線接入模塊402、WiFi無線中繼模塊403，其中所述WiFi無線接入模塊402分別與以太網(wǎng)接口 401、WiFi無線中繼模塊403連接。WiFi無線接入模塊402及其天線接收由報(bào)警檢測設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)后匯總，然后經(jīng)WiFi無線中繼模塊403及其天線向下一級節(jié)點(diǎn)發(fā)出；由于在每個(gè)基站都已設(shè)定有唯一的代號，在系統(tǒng)施工時(shí)就已經(jīng)規(guī)定了它的上級節(jié)點(diǎn)和下級節(jié)點(diǎn)，它從自己的覆蓋區(qū)接收數(shù)據(jù)，也從上級節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，然后把這些數(shù)據(jù)匯總后發(fā)給下級節(jié)點(diǎn)，直到這些數(shù)據(jù)傳到地面的監(jiān)控中心5為止。進(jìn)一步，參照圖3，所述水位報(bào)警檢測設(shè)備I為安裝在礦井某水平線位置的柱體狀設(shè)備，設(shè)備設(shè)有水位警戒線的水位傳感觸點(diǎn)101，水位報(bào)警檢測設(shè)備內(nèi)部安裝有水位報(bào)警裝置102、水位信息處理器103、水位信息發(fā)射模塊104，其中所述水位傳感觸點(diǎn)101的輸出端連接至所述水位信息處理器103的輸入端，所述水位報(bào)警裝置102、水位信息發(fā)射模塊104的輸入端分別連接至所述水位信息處理器103的輸出端，所述水位信息發(fā)射模塊104與WiFi無線通信模塊4連接。當(dāng)有透水事故發(fā)生，礦井內(nèi)水位一旦升至水位報(bào)警檢測設(shè)備I的水位警戒線，水位傳感觸點(diǎn)101與水接觸后立刻反饋信息至水位信息處理器103，水位信息處理器103啟動(dòng)水位報(bào)警裝置102引起井內(nèi)員工注意，并通過水位信息發(fā)射模塊104把報(bào)警信息及定位信息發(fā)送至WiFi無線通信模塊4，由WiFi無線通信模塊4把相關(guān)信息傳送至監(jiān)控中心5，監(jiān)控中心5即可收到報(bào)警信息，并查詢到水位報(bào)警裝置所處于礦井的位置，采取救援行動(dòng)進(jìn)一步，參照圖4，所述瓦斯報(bào)警檢測2設(shè)備包括依次連接的用于檢測井內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊耐咚箼z測單元21、用于處理瓦斯?jié)舛葯z測數(shù)據(jù)的瓦斯?jié)庑畔⑻幚砥?02、瓦斯信息發(fā)射模塊203，所述瓦斯信息發(fā)射模塊203與WiFi無線通信模塊4通過無線信號連接，所述瓦斯?jié)舛葯z測處理器202的輸出端還連接有瓦斯信息顯示裝置204、聲光報(bào)警器205。瓦斯檢測單元21負(fù)責(zé)檢測礦井內(nèi)的瓦斯參數(shù)，并將參數(shù)傳送至瓦斯信息處理器202進(jìn)行運(yùn)算，所得數(shù)據(jù)通過瓦斯信息發(fā)射模塊203發(fā)送至WiFi無線通信模塊4，由WiFi無線通信模塊4傳送至監(jiān)控中心。進(jìn)一步，所述瓦斯檢測單元21包括了用于檢測井內(nèi)甲烷氣體濃度的甲烷氣體傳感裝置211以及測量井內(nèi)溫度的溫度傳感裝置212。所述甲烷氣體傳感裝置211采用精確度高的紅外式甲烷氣體傳感器來檢測瓦斯?jié)舛龋⒕C合溫度傳感裝置212的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)，由瓦斯信息處理器202進(jìn)行運(yùn)算是否達(dá)到預(yù)設(shè)的有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的條件。進(jìn)一步，參照圖5，所述自動(dòng)考勤設(shè)備包括由礦井員工隨身攜帶的電子標(biāo)簽身份卡301、以及放置在礦井通道的多個(gè)標(biāo)簽閱讀器302，所述電子標(biāo)簽身份卡301與標(biāo)簽閱讀器302無線通信連接，所述標(biāo)簽閱讀器302與WiFi無線通信模塊4無線通信連接。當(dāng)人員進(jìn)入礦井，只要通過或接近放置在通道內(nèi)的任何一個(gè)標(biāo)簽閱讀器302，標(biāo)簽閱讀器302即會感應(yīng)到信號同時(shí)通過WiFi無線通信模塊4將信息立即上傳到監(jiān)控中心5的計(jì)算機(jī)上，計(jì)算機(jī)就可判斷出具體信息(如:是誰，在哪個(gè)位置，具體時(shí)間)，管理者也可以根據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖點(diǎn)擊小區(qū)內(nèi)的任一位置，計(jì)算機(jī)即會把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計(jì)并顯示出來。進(jìn)一步，所述電子標(biāo)簽身份卡301內(nèi)裝有微型電芯311、資料發(fā)射芯片321以及以WiFi為通信渠道的聲光模塊331。所述聲光模塊331的主要作用是當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，所述WiFi無線通信模塊4會將報(bào)警信號發(fā)送至員工的電子標(biāo)簽身份卡301，聲光模塊331會不斷閃爍并發(fā)出聲響，提醒員工有危險(xiǎn)發(fā)生，也方便救援人員在井內(nèi)尋找遇險(xiǎn)人員。以上所述，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本實(shí)用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，包括水位報(bào)警檢測設(shè)備(I)以及瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備(2)，其特征在于:還包括用于統(tǒng)計(jì)入井人員信息的自動(dòng)考勤設(shè)備(3)、用于傳輸井內(nèi)信息的WiFi無線通信模塊(4)、用于接收井內(nèi)信息的監(jiān)控中心(5)，所述WiFi無線通信模塊(4)的輸入端分別與所述水位報(bào)警檢測設(shè)備(I)、瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備(2)、自動(dòng)考勤設(shè)備(3)連接，所述WiFi無線通信模塊(4)的輸出端連接至監(jiān)控中心(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述WiFi無線通信模塊(4)包括一個(gè)或多個(gè)WiFi無線通信基站。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述WiFi無線通信基站包括以太網(wǎng)接口(401)、WiFi無線接入模塊(402)、WiFi無線中繼模塊(403)，其中所述WiFi無線接入模塊(402)分別與以太網(wǎng)接口(401)、WiFi無線中繼模塊(403)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述水位報(bào)警檢測設(shè)備(I)為安裝在礦井某水平線位置的柱體狀設(shè)備，設(shè)備上設(shè)有水位警戒線的水位傳感觸點(diǎn)(101)，水位報(bào)警檢測設(shè)備(I)內(nèi)部安裝有水位報(bào)警裝置(102)、水位信息處理器(103)、水位信息發(fā)射模塊(104)，其中所述水位傳感觸點(diǎn)(101)的輸出端連接至所述水位信息處理器(103)的輸入端，所述水位報(bào)警裝置(102)、水位信息發(fā)射模塊(104)的輸入端分別連接至所述水位信息處理器(103)的輸出端，所述水位信息發(fā)射模塊(104)與WiFi無線通信模塊(4)通過無線信號連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備(2)包括依次連接的用于檢測井內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊耐咚箼z測單元(21)、用于處理瓦斯?jié)舛葯z測數(shù)據(jù)的瓦斯信息處理器(202)、瓦斯信息發(fā)射模塊(203)，所述瓦斯信息發(fā)射模塊(203)與WiFi無線通信模塊(4)通過無線信號連接，所述瓦斯信息處理器(202)的輸出端還連接有瓦斯信息顯不裝置(204 )、聲光報(bào)警器(205 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述瓦斯檢測單元(21)包括了用于檢測井內(nèi)甲烷氣體濃度的甲烷氣體傳感裝置(211)以及測量井內(nèi)溫度的溫度傳感裝置(212)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述自動(dòng)考勤設(shè)備(3)包括由礦井員工隨身攜帶的電子標(biāo)簽身份卡(301)、以及放置在礦井通道的多個(gè)標(biāo)簽閱讀器(302)，所述電子標(biāo)簽身份卡(301)與標(biāo)簽閱讀器(302)無線通信連接，所述標(biāo)簽閱讀器(302)與WiFi無線通信模塊(4)無線通信連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述電子標(biāo)簽身份卡(301)內(nèi)裝有微型電芯(311)、資料發(fā)射芯片(321)以及以WiFi為通信渠道的聲光模塊(331)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種礦井通信報(bào)警系統(tǒng)，包括水位報(bào)警檢測設(shè)備以及瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備，還包括用于統(tǒng)計(jì)入井人員信息的自動(dòng)考勤設(shè)備、用于傳輸井內(nèi)信息的WiFi無線通信模塊、用于接收井內(nèi)信息的監(jiān)控中心，所述WiFi無線通信模塊的輸入端分別與所述水位報(bào)警檢測設(shè)備、瓦斯報(bào)警檢測設(shè)備、自動(dòng)考勤設(shè)備連接，所述WiFi無線通信模塊的輸出端連接至監(jiān)控中心。該系統(tǒng)能保證井下各個(gè)區(qū)域均被網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋，當(dāng)?shù)V井內(nèi)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)立刻向井上的監(jiān)控中心報(bào)警，并能對井下受困人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為救援人員爭取到更多的救援時(shí)間。
文檔編號E21F17/18GK203050784SQ201220684248
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者黃偉文 申請人:江門市侍衛(wèi)長衛(wèi)星應(yīng)用安全有限公司