基于礦井物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物探儀器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及其控制方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比利用井上遠(yuǎn)程控制中心和井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)井下安全隱患進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)井下智能物探裝備實(shí)現(xiàn)24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)，杜絕了傳統(tǒng)一掘一探模式的漏判。通過(guò)充分利用井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，大大縮短了預(yù)警響應(yīng)時(shí)間。降低了現(xiàn)場(chǎng)物探技術(shù)實(shí)施、解釋難度，提尚了物探跟蹤探測(cè)效率。
[0021]
【附圖說(shuō)明】
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2為本發(fā)明中多路電源輸入系統(tǒng)的電路原理圖；
圖3為本發(fā)明的方法流程圖；
其中，1-井上遠(yuǎn)程控制中心、2-井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、3-井下智能物探裝置、4-在線式電源系統(tǒng)、5-井下交流電源、31-直流電源輸入線、32-電池組輸入線、33-常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)A、34-主控板、35-常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)B。
[0022]
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下:
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種基于礦井物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物探儀器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括井上遠(yuǎn)程控制中心1、井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2和井下智能物探設(shè)備3，所述的井上遠(yuǎn)程控制中心I通過(guò)井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2與井下智能物探設(shè)備3進(jìn)行通訊。井上遠(yuǎn)程控制中心I用于控制井下智能物探裝備3，既可以根據(jù)不同的智能物探裝備3類型下發(fā)相應(yīng)采集參數(shù)、采集任務(wù)等，也可接收監(jiān)測(cè)所接入的智能物探裝備3所采集的數(shù)據(jù)。井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2主要通過(guò)以太網(wǎng)的形式將井上遠(yuǎn)程控制中心I和井下智能物探裝備3連接。井下物探智能裝備3用于對(duì)井下各種安全隱患進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)井上遠(yuǎn)程控制中心I下發(fā)的采集參數(shù)和指定采集任務(wù)完成數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2將數(shù)據(jù)上傳回井上遠(yuǎn)程控制中心1，實(shí)現(xiàn)井上、井下人力及設(shè)備資源的有力結(jié)合。
[0024]為了使得井下智能物探設(shè)備3的電源供應(yīng)能滿足長(zhǎng)時(shí)間的工作需要，如圖2所示，井下智能物探設(shè)備3還可以包括多路電源輸入系統(tǒng)。多路電源輸入系統(tǒng)包括直流電源輸入線31和電池組輸入線32，直流電源輸入線31用于連接井下的在線式電源系統(tǒng)4，電池組輸入線32用于連接井下智能物探設(shè)備3自身所帶的鋰電池。直流電源輸入線31通過(guò)常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)A33連入主控板34，主控板34為井下智能物探設(shè)備3的電路控制板。電池組輸入線32通過(guò)常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)B35連入主控板34，直流電源輸入線31與常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)B35的控制端相連，電池組輸入線32與常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)A33的控制端相連。
[0025]在線式電源系統(tǒng)4與井下智能物探設(shè)備3的直流電源輸入線31相連，在線式電源系統(tǒng)4用于給井下智能物探設(shè)備3供電，通過(guò)接入井下供電系統(tǒng)的660或127V的輸入，進(jìn)行內(nèi)置的降壓、穩(wěn)壓及電池系統(tǒng)，輸出井下物探智能裝備所需的電源。當(dāng)直流電源輸入線31接入在線式電源系統(tǒng)4，即僅有12V直流電源供電時(shí)，直流電源輸入線31上通電。由于直流電源輸入線31與常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)B35的控制端相連，因此直流電源輸入線31通電致使常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)B35關(guān)閉，即電池組輸入線32處于斷路狀態(tài)。常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)B35處于斷開(kāi)狀態(tài)、常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)A33處于導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)12V直流電源對(duì)井下智能物探設(shè)備的主控板等部件進(jìn)行供電輸入。當(dāng)電池組輸入線32接入鋰電池時(shí)，即僅有鋰電池組供電時(shí)，由于電池組輸入線32與常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)A33的控制端相連，因此電池組輸入線32通電致使常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)A33關(guān)閉，即直流電源輸入線31處于斷路狀態(tài)。常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)A33處于斷開(kāi)狀態(tài)、常開(kāi)式電子開(kāi)關(guān)B35導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)電池組(物探設(shè)備自身電池組)對(duì)主控板等部件的供電輸入。
[0026]井下智能物探設(shè)備3還包括以太網(wǎng)子系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)。以太網(wǎng)子系統(tǒng)，可與井下物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，常用的為WIF1、電口、光纖、藍(lán)牙、紅外、USB等接入方式。遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)，通過(guò)TCP/IP協(xié)議作為承載層，通過(guò)專屬的應(yīng)用協(xié)議接受井上遠(yuǎn)程控制中心下發(fā)的采集參數(shù)，采集任務(wù)，還負(fù)責(zé)將采集的物探數(shù)據(jù)回傳給井上遠(yuǎn)程控制中心。
[0027]一種基于礦井物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物探儀器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的控制方法，其中井下物探智能裝備3與井上遠(yuǎn)程控制中心I數(shù)據(jù)交互基本方式如下:
設(shè)備登錄，井下物探智能裝備3通過(guò)井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2與井上遠(yuǎn)程控制中心I建立網(wǎng)絡(luò)連接后，首先進(jìn)行設(shè)備登錄，上送設(shè)備自身識(shí)別信息，井上遠(yuǎn)程控制中心I根據(jù)設(shè)備登錄信息允許或拒絕設(shè)備登錄；井上遠(yuǎn)程控制中心I提供在線設(shè)備的人機(jī)交互界面，用戶針對(duì)在線設(shè)備指定設(shè)備工作參數(shù)，設(shè)備工作參數(shù)包括:指定“采集任務(wù)執(zhí)行模式”以及“采集設(shè)備工作參數(shù)”;井下物探智能裝備3上傳采集完成后的數(shù)據(jù)到井上遠(yuǎn)程控制中心I ;井上遠(yuǎn)程控制中心I查看各個(gè)設(shè)備已上傳的采集數(shù)據(jù)信息。另外，井下物探智能裝備3在工作過(guò)程中，如檢測(cè)到自身內(nèi)部系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)，在與井上遠(yuǎn)程控制中心I依然可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的前提下，可主動(dòng)將檢測(cè)的故障信息上送到井上遠(yuǎn)程控制中心I。其具體步驟如下:
第一步，配置井上遠(yuǎn)程控制中心I，給井上遠(yuǎn)程控制中心I配置通訊IP地址。井上遠(yuǎn)程控制中心I通過(guò)井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2與智能物探設(shè)備3進(jìn)行通信，其通信直接依據(jù)井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2的TCP/IP協(xié)議。
[0028]第二步，配置智能物探設(shè)備3。在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)目的，選擇井下智能物探設(shè)備3的類型與數(shù)量，然后對(duì)給智能物探設(shè)備3配置通訊IP地址，實(shí)現(xiàn)與井上遠(yuǎn)程控制中心I的通信。
[0029]第三步，井上遠(yuǎn)程控制中心I通過(guò)井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2與智能物探設(shè)備3建立數(shù)據(jù)通信。智能物探設(shè)備3在井下環(huán)境連入井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2，井上遠(yuǎn)程控制中心I同樣連入井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2，兩者通過(guò)井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2建立數(shù)據(jù)聯(lián)系。
[0030]為了智能物探設(shè)備3能在井下長(zhǎng)時(shí)間使用，可以將智能物探設(shè)備3的電源輸出連接在線式電源系統(tǒng)4的電源輸入上。為了保證智能物探設(shè)備3采集、傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，布置好智能物探設(shè)備3后，手工完成一次物探數(shù)據(jù)的采集，并將數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)程控制中心1，以測(cè)試采集、傳送數(shù)據(jù)是否正常。
[0031]第四步，井上遠(yuǎn)程控制中心I配置采集參數(shù)幀和采集任務(wù)幀，并將采集參數(shù)幀和采集任務(wù)幀通過(guò)井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)2下發(fā)給智能物探設(shè)備3。
[0032]采集參數(shù)幀、采集任務(wù)幀和設(shè)備采樣幀均依次由幀頭、數(shù)據(jù)區(qū)和幀尾組成，幀頭依次由幀頭起始位、控制域、設(shè)備ID、數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度、幀頭結(jié)束位組成。幀頭用于通信中數(shù)據(jù)幀同步，幀頭中的設(shè)備ID，用于物探設(shè)備識(shí)別；幀頭中的控制域用于標(biāo)識(shí)當(dāng)前幀類型，同時(shí)，也可用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)區(qū)攜帶的數(shù)據(jù)性質(zhì)進(jìn)行基本描述；幀頭中的數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度用于表示當(dāng)前幀攜帶的有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)區(qū)為幀中傳輸有效數(shù)據(jù)的區(qū)域。針對(duì)不同的物探設(shè)備，在不同的采集需求下，用于存儲(chǔ)需要傳輸?shù)牟杉顓?shù)、采集數(shù)據(jù)、物控設(shè)備狀態(tài)信息等內(nèi)容。幀尾表示當(dāng)前通信幀結(jié)束，結(jié)合幀頭信息，用于驗(yàn)證幀完整性及可靠性。
[0033]采集參數(shù)幀用于指定物探設(shè)備采集時(shí)具體的工作參數(shù)，不同的物探設(shè)備采集參數(shù)也不同。采集參數(shù)幀的幀頭中控制域?yàn)椴杉瘏?shù)，采集參數(shù)幀的幀頭中數(shù)據(jù)區(qū)為瞬變采集工作參數(shù)、地震采集工作參數(shù)或電法采集工作參數(shù)；瞬變采集工作參數(shù)包括發(fā)射頻率、采樣頻率、疊加次數(shù)、測(cè)道數(shù)、是否進(jìn)行自測(cè)增益和采集線圈邊長(zhǎng)參數(shù)；地震采集工作參數(shù)包括基站地址位、激發(fā)號(hào)、采樣頻率、延時(shí)采樣點(diǎn)數(shù)、超前采樣點(diǎn)數(shù)、觸發(fā)方式、測(cè)道數(shù)、采樣點(diǎn)數(shù)、觸發(fā)通道、觸發(fā)閾值、帶通濾波器和放大位數(shù)；電法采集工作參數(shù)包括起始電極號(hào)、結(jié)束電極號(hào)、供電方波、疊加次數(shù)、放大倍數(shù)、供電時(shí)間、采樣間隔、電極裝置和發(fā)射電壓。
[0034]采集任務(wù)幀幀頭中控制域?yàn)椴杉蝿?wù)，采集任務(wù)幀幀頭中數(shù)據(jù)區(qū)為立即執(zhí)行、定時(shí)執(zhí)行或連續(xù)采集。立即執(zhí)行為設(shè)備收到該參數(shù)時(shí)，立即執(zhí)行一次采集工作；定時(shí)執(zhí)行為指定需要設(shè)備在24小時(shí)內(nèi)何時(shí)進(jìn)行采集的時(shí)間參數(shù)，支持設(shè)置多個(gè)定時(shí)采集時(shí)間點(diǎn)；連續(xù)采集為指定設(shè)備按設(shè)定的采集間隔時(shí)間(最小采集間隔時(shí)間單位:秒)進(jìn)行自動(dòng)采集。
[0035]第五步，智能物探設(shè)備3解析采集參數(shù)幀和采集任務(wù)幀，根據(jù)采集任務(wù)幀的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0036]第六步，智能物探設(shè)備3將采集數(shù)據(jù)按采集參數(shù)幀的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾，將井上遠(yuǎn)程控制中心I需要的數(shù)據(jù)提取出來(lái)。智能物探設(shè)備3所采集的數(shù)據(jù)量多、類型廣，所采集到的數(shù)據(jù)并不都是井上遠(yuǎn)