[發(fā)明專利]一種井下環(huán)境狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)用自組網(wǎng)節(jié)點

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010596106.4
• 申請日: 2010-12-18
• 公開（公告）號: CN102562157A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高濤;吳曉華;溫靜
• 申請（專利權(quán)）人: 西安迅騰科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21B47/13;E21B47/26
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 李子安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于井下環(huán)境狀況監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種井下環(huán)境狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)用自組網(wǎng)節(jié)點。

背景技術(shù)

煤礦的自然條件非常復(fù)雜，開采條件也極端多變，礦井中可能存在著各種災(zāi)害，增加了煤礦開采的不安全度，容易引發(fā)重大事故，給安全生產(chǎn)造成極大的困難。其中瓦斯災(zāi)害較為嚴(yán)重，是煤礦安全生產(chǎn)的主要威脅因素。礦井瓦斯主要是在開采過程中溢出的，因此礦井工作面瓦斯含量最大，嚴(yán)重威脅著采礦人員的生命安全，礦井中氧氣含量會因為開采過程中瓦斯氣體的釋放而降低。這對采礦人員的安全也不利，為保證采礦人員安全，必須建立氧氣濃度與瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實時監(jiān)測的系統(tǒng)，當(dāng)?shù)V井中氧氣和瓦斯超標(biāo)時含量不足時，即時報警，告知管理人員加強(qiáng)通風(fēng)，而采礦人員在氧氣濃度不足時應(yīng)撤離，或暫時不進(jìn)入礦井中該區(qū)域。目前煤礦中主要以有線監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行氧氣濃度的監(jiān)測，此種監(jiān)測方式存在著種種的局限性和不足，已經(jīng)不能滿足煤礦安全監(jiān)控的需求，從而存在較大的安全隱患。為此，提出了一種用于煤礦氧氣濃度監(jiān)測的網(wǎng)格型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將極大的提高煤氧氣濃度與瓦斯監(jiān)測與預(yù)警水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種井下環(huán)境狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)用自組網(wǎng)節(jié)點，其電路設(shè)計合理、布設(shè)方便、制作成本低且數(shù)據(jù)傳輸速度快，能通過ZigBee無線通信模塊直接接入網(wǎng)絡(luò)，有效解決了有線監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度慢、路徑長、成本高等不能滿足煤礦安全監(jiān)控的需求以及存在安全隱患的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種井下環(huán)境狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)用自組網(wǎng)節(jié)點，其特征在于：包括CPU微處理模塊、與CPU微處理模塊輸入端相接的A/D轉(zhuǎn)換模塊和與A/D轉(zhuǎn)換模塊相接的傳感器，以及與CPU微處理模塊輸出端相接的ZigBee無線通信模塊，還包括給CPU微處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、傳感器和ZigBee無線通信模塊供電的供電模塊，所述供電模塊與CPU微處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、傳感器和ZigBee無線通信模塊均相接。

上述的一種井下環(huán)境狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)用自組網(wǎng)節(jié)點，其特征在于：還包括與CPU微處理模塊相接的數(shù)據(jù)存儲模塊。

上述的一種井下環(huán)境狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)用自組網(wǎng)節(jié)點，其特征在于：所述CPU微處理模塊為MSP430處理器。

上述的一種井下環(huán)境狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)用自組網(wǎng)節(jié)點，其特征在于：所述供電模塊為CR2354鋰電池。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、電路設(shè)計合理、布設(shè)方便且實用性強(qiáng)。

2、采用靈敏度高、響應(yīng)時間短的高精度微傳感器，保證數(shù)據(jù)的可信度。

3、具有低功耗、智能化的特點，采用可充電電池供電。

4、對監(jiān)測點沒有要求，中心站與檢測終端之間的數(shù)據(jù)傳輸采用無線傳輸，設(shè)備投資小，監(jiān)測點的數(shù)量沒有限制。

5、采用小型化模塊化設(shè)計，安裝方便配置靈活，可7*24小時的連續(xù)工作。

6、數(shù)據(jù)分級處理，處理能力強(qiáng)大，網(wǎng)絡(luò)化管理。

7、制作成本低且數(shù)據(jù)傳輸速度快，能通過ZigBee無線通信模塊直接接入網(wǎng)絡(luò)，有效解決了有線監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度慢、路徑長、成本高等不能滿足煤礦安全監(jiān)控的需求以及存在安全隱患的問題。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-CPU微處理模塊；???2-A/D轉(zhuǎn)換模塊；3-傳感器；

4-ZigBee無線通信模??5-供電模塊；???6-數(shù)據(jù)存儲模塊。

塊；

具體實施方式

如圖1所示的一種井下環(huán)境狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)用自組網(wǎng)節(jié)點，包括CPU微處理模塊1、與CPU微處理模塊1輸入端相接的A/D轉(zhuǎn)換模塊2和與A/D轉(zhuǎn)換模塊2相接的傳感器3，以及與CPU微處理模塊1輸出端相接的ZigBee無線通信模塊4，還包括給CPU微處理模塊1、A/D轉(zhuǎn)換模塊2、傳感器3和ZigBee無線通信模塊4供電的供電模塊5，所述供電模塊5與CPU微處理模塊1、A/D轉(zhuǎn)換模塊2、傳感器3和ZigBee無線通信模塊4均相接。

本發(fā)明還包括與CPU微處理模塊1相接的數(shù)據(jù)存儲模塊6。

所述CPU微處理模塊1為MSP430處理器。

所述供電模塊5為CR2354鋰電池。