[發明專利]一種井下環境監控系統

無效

• 申請號: 200910219632.6
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN102053594A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 朱海安
• 申請（專利權）人: 朱海安
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種無線局域網的實現技術，尤其涉及一種井下環境監控系統。

背景技術：

WIFI(Wireless?Fidelity)又稱為802.11b標準，是無線局域網的實現技術之一，使用2.4GHz直接序列擴頻，最大傳輸速率為54Mbit/s，并可根據信號強弱把傳輸速率調整為5.5Mbit/s、2Mbit/s及1Mbit/s，在2.4GHz及5GHz頻段上免許可，具有成本低、終端便攜、寬帶等特點。無線局域網是有線局域網的擴展和替換，在有線局域網的基礎上通過無線HUB、無線訪問節點(AP)、無線網橋、無線網卡等設備使無線通信得以實現。WIFI技術在地面的短距離無線通訊中已有多年的應用，相對其他無線寬帶技術來說比較成熟可靠。由于WIFI協議本身限制其設備的功率，可設計成符合煤礦安全要求的本質安全型設備，增加在井下的使用范圍，改變井下無線通訊一直徘徊在窄頻范圍的現狀，使無線通訊在井下得到更多的運用。隨著煤炭行業的飛速發展和煤炭企業對信息化建設重視程度的提高，以及計算機技術與數據通信技術的發展，使得通信系統不斷朝著IP化的方向發展。基于TCP/IP協議的無線局域網WLAN(WirelessArea?Networks)技術可在同一網絡上實現數據、語音和視頻的傳輸和交換及固定、移動用戶的無線接入，也比較適合煤礦井下復雜的無線電環境。利用礦井中已建成的工業以太網，將無線局域網建立在該平臺上，一方面可以簡化網絡結構、減少維護成本，另一方面平臺具有良好的擴展性和適應性，使在同一網絡上實現煤炭生產指揮、調度和通信成為可能。煤礦井下環境復雜、布線困難的特點，以及傳統煤礦信息網絡存在成本高、建設周期長、可靠性差等不足。

發明內容：

本發明就是針對上述問題，提供一種實現煤礦井下環境監控信息的采集、無線傳輸、實時管理監控等功能的井下環境監控系統。

為實現以上目的，本發明采用如下技術方案，本發明以WIFI無線網絡和TCP/IP協議為基本架構，以煤礦工業以太網為整個系統的主干傳輸平臺，形成有線主干與無線終端相結合的方式，其結構要點在于位于地面的管理主機通過交換機為無線信號覆蓋區域的每一個終端分配一個IP地址，并自動在SNMPManager中注冊，注冊后，終端采集到的信息即可在上位機的管理軟件上顯示，還可對終端進行合理的配置管理。

本發明的有益效果：

以WIFI無線網絡和TCP/IP協議為基本架構，礦井工業以太環網為整個系統的主干傳輸平臺，形成有線主干與無線終端相結合的方式，不僅可以解決煤礦井下環境復雜、布線困難、建設周期長的局限，還可以實現基于IP網的多信息的寬帶無線通信，可以增加攝像頭，實現對圖象乃至視頻信號的實時采集、上傳，具有良好的可擴展性。

附圖說明：

圖1是本發明的流程圖。

具體實施方式：

本發明以WIFI無線網絡和TCP/IP協議為基本架構，以煤礦工業以太網為整個系統的主干傳輸平臺，形成有線主干與無線終端相結合的方式，位于地面的管理主機通過交換機為無線信號覆蓋區域的每一個終端分配一個IP地址，并自動在SNMP?Manager中注冊，注冊后，終端采集到的信息即可在上位機的管理軟件上顯示，還可對終端進行合理的配置管理。

采樣是軟件的重要環節，啟動采樣后，系統查詢AD轉換結果，完成后得到本次采樣數據，為了防止傳感器應電壓不穩而采集到超標值而報警，通過多次采樣求平均值的方式降低這種情況發生的概率，以免因報警錯誤造成恐慌，引發安全隱患，各采樣通道的采樣及相應處理由操作系統進行管理調度，使終端在無任務運行時進入待機狀態。

傳輸實現了終端與監控上位機之間交互，終端采樣得到的各種環境數據放在統一數據幀格式中，通過無線局域網和以太網交付給上位機，以便后者能夠進行存儲顯示，分析判斷井下的情況。

網絡管理通過終端中的SNMP?Agent及上位機SNMP?Manager實現。而管理信息都放在MIB中，通過MIBs可以保證數據通信的完整性，MIBs分兩類：一是系統信息的存儲，二是應用信息的存儲；信息存放在Flash中，可以由網絡發送給上位機的SNMP?Manager，監控程序讀取這些管理信息，實現管理者對終端的配置信息管理，也可以將這些管理信息的值重新設置，發送給終端，實現交互。

終端將采集的數據發送給上位機，實現上位機的監控，同時，一些重要的數據信息也要在本地通過數碼管顯示出來；在煤礦井下檢測的環境信息包括一些危險的爆炸性氣體，在這些氣體超標的情況下，需要給在井下作業的人員發出警報，增加井下作業的安全性。