[發明專利]一種礦井無線傳感通訊系統

無效

• 申請號: 201110358503.2
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102364063A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 張健
• 申請（專利權）人: 無錫翱天電氣科技有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種礦井無線傳感通訊系統。

背景技術

為配合煤礦企業全面落實國務院確立的“強制推行先進適用的技術裝備，煤礦、非煤礦山要制定和實施生產技術裝備標準，安裝監測監控系統、井下人員定位系統、緊急避險系統、壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統等技術裝備，并于3年之內完成”的目標，將無線通信技術和氣體檢測技術，實現“安全監測監控系統、井下人員定位系統、和通信聯絡系統”為一體的全新設備。

發明內容

本發明目的針對現有的礦井通訊系統的缺陷提供一種利用無線傳感網技術在區域范圍內提供人員定位、氣體檢測、數據傳輸及語音通話功能，保證礦工的人身安全的礦井無線傳感通訊系統。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

一種礦井無線傳感通訊系統，其特征在于：包括中央處理芯片、電源管理模塊、無線通訊模塊、多個氣體檢測傳感器、多個語音通信模塊；其中

所述中央處理芯片用于處理氣體檢測傳感器的信號并傳送給控制中心；

所述電源管理模塊用于中央處理芯片、無線通訊模塊的供電；

所述無線通訊模塊用于建立氣體檢測傳感器、語音通信模塊和中央處理芯片間的無線連接并定位各個無線設備；

所述氣體檢測傳感器用于實時檢測危險氣體的濃度并通過無線傳輸給所述中央處理芯片；

所述語音通信模塊用于實現雙向語音傳輸。

優選的：所述無線連接?ZigBee通訊協議。

本發明通過充分利用ZigBee的無線自組網功能完成危險氣體檢測、人員定位及免提通訊等。實現了實時的信息傳輸大大增強了井下生產的安全性。

附圖說明

圖?1?為本發明框圖；

1、中央處理芯片；2、電源管理模塊；3、無線通訊模塊；4、氣體檢測傳感器；5、語音通信模塊。

具體實施方式

如圖1所示，一種礦井無線傳感通訊系統由多個危險氣體檢測傳感器4、中央處理芯片1、無線通訊模塊3、電源管理模塊2、麥克風及耳機組成的語音通信模塊5等組成。無線通訊模塊3選擇ZigBee無線通訊模塊。電源管理模塊2用于中央處理芯片1、無線通訊模塊3供電。

危險氣體檢測傳感器4可以把多種危險氣體的濃度實時報告中央處理器芯片1，并由中央處理器芯片1把信息處理后傳給井上控制中心。達到臨界值時及時由井上控制中心決定加大通風量或通知所有井下人員撤離。并通過耳機發出報警聲。

ZigBee無線通訊模塊耗電量小，可以實現無線自組網。終端設備上電啟動后會自動與周圍的終端設備組建成一個建立穩定可靠的（多跳）無線通信網絡，因此在布網環境發生突然變化的情況下，無線網絡工作不受影響，且網絡性能隨網絡規模的增加而提高。具有很強的抗干擾能力，即使在強外部干擾的情況下，模塊性能相比一般較同等無線傳輸模塊仍可提高十倍以上。可以實現網絡中繼、語音通話、人員定位及數據傳輸。無線通信模塊的通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短，搜索設備延時30ms，休眠激活的延時是15ms。延時短的特點非常適合礦井環境中，可保證中央監控中心發送的任何緊急命令都能及時被井下人員接收到。

其網絡容量大，每個區域可同時存在最多128個子網，每個子網最多可容納254個從設備和一個主節點，因此每個區域可存在超過32，000個終端設備，且組網靈活，適合煤礦井下空間大，坑道長的特點。非常適合無線人員定位。

本無線傳感網采用基于循環冗余校驗（CRC）的數據包完整性檢查功能，每個發送的數據包必須等待接收對方的確認信息，若數據包丟失會進行重發

無線通訊模塊還能實現統一授時及廣播，井下工人可以通過耳機聽到報時及時了解當前時間并收聽井上值班室的廣播。