[實用新型]基于云計算的礦井無線傳感網絡火情遠程監控系統

有效

• 申請號: 201220144931.5
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN202587036U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 陳勇;高尚;石南
• 申請（專利權）人: 南京龍淵微電子科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W84/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本實用新型屬于礦井火情監控技術領域，特別是一種基于云計算的礦井無線傳感網絡火情遠程監控系統及方法。

背景技術

礦井里面由于存在大量的煤氣等易燃易爆氣體，很容易發生火災，一旦礦井中發生火災，往往伴隨著爆炸和塌方，會給礦工的生命財產帶來巨大的威脅，會給國家帶來巨大的損失。

人們想了很多辦法來監控礦井下的情況，目前人們普遍采用的是利用電纜來鋪設檢測網絡，但是由于礦井里面結構復雜，現有的監控方法和系統存在安裝不便、維護不便的問題，并且監控系統容易損壞，維修起來非常困難。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于云計算的礦井無線傳感網絡火情遠程監控系統。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：一種基于云計算的礦井無線傳感網絡火情遠程監控系統，包括通訊基站、無線傳感器網絡和云計算平臺，所述無線傳感器網絡通過通訊基站與云計算平臺相連接，該無線傳感器網絡包括用于采集煤礦安全數據的無線傳感節點、執行器和用于傳輸煤礦安全數據的無線網關，所述無線傳感節點、執行器和無線網關相連接。

本實用新型與現有技術相比，其顯著優點為：1）本實用新型借助無線傳感操作系統的實時調度功能，將無線傳感網絡很好在礦井環境中得到了應用，同時將環境的數據能實時傳送到云計算平臺，從而便于與各種礦井專家系統進行對接，避免了傳統的礦井電纜布線監控和本地數據分析的局限性；2）本實用新型的一種基于無線傳感與云計算平臺的新型礦井火情環境監控系統，具備低成本、自組織、系統功耗低、信息交互方便的特點。

附圖說明

圖1是基于無線傳感的無線傳感網絡的礦井環境監控系統示意圖。

圖2是本實用新型的無線傳感節點硬件原理圖。

圖3是本實用新型的無線傳感路由節點硬件原理圖。

圖4是基于無線傳感的無線路由的節點軟件流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

結合圖1~圖4，一種基于云計算的礦井無線傳感網絡火情遠程監控系統，包括通訊基站、無線傳感器網絡和云計算平臺，所述無線傳感器網絡通過通訊基站與云計算平臺相連接，該無線傳感器網絡包括用于采集煤礦安全數據的無線傳感節點、執行器和用于傳輸煤礦安全數據的無線網關，所述無線傳感節點、執行器和無線網關相連接。

所述無線傳感節點包括無線一氧化碳傳感節點、無線風壓傳感節點和無線溫度傳感節點；執行器包括溫度控制器和一氧化碳控制器。

所述無線一氧化碳傳感節點括一氧化碳傳感器、msp430微處理器、CC2530射頻模塊收發器和RS232收發器，其中一氧化碳傳感器、CC2530射頻模塊收發器和RS232收發器均與msp430微處理器相連接。

所述無線風壓傳感節點括風壓傳感器、msp430微處理器、CC2530射頻模塊收發器和RS232收發器，其中風壓傳感器、CC2530射頻模塊收發器和RS232收發器均與msp430微處理器相連接。

所述無線溫度傳感節點括溫度傳感器、msp430微處理器、CC2530射頻模塊收發器和RS232收發器，其中溫度傳感器、CC2530射頻模塊收發器和RS232收發器均與msp430微處理器相連接。

一種基于上述礦井無線傳感網絡火情遠程監控系統的監控方法，包括以下步驟：

步驟1、系統進行初始化，建立新的網絡，對各信道進行能量掃描，選擇一個空閑信道；

步驟2、為步驟1建立的新網絡選擇一個網絡標識符從而建立新的傳感器網絡，并允許礦井無線路由節點加入；此時路由總節點和云計算平臺進行數據循環對接；

步驟3、掃描是否新的無線路由節點加入網絡，如有且確認是礦井無線路由節點，則允許其加入并分配16位的網絡地址；否則繼續掃描；同時掃描是否新的無線傳感節點加入網絡，如有且確認是礦井無線傳感節點，則允許其加入附近的無線路由網絡中；否則繼續掃描；

步驟4、系統接收礦井無線路由節點發送的信息，并將信息傳輸給云計算平臺，云計算平臺處理后將控制信號發送給執行器。上述執行器包括溫度控制器和一氧化碳控制器。

具體而言，在網狀網絡中，每個火情無線路由節點（無線傳感器節點）為礦井網絡中的路由節點。當某條網絡中斷時自動通過其他礦井氣體無線路由節點與礦井無線控制器通信，礦井無線路由節點能自由加入或退出無線監控網絡，從而實現整個網絡的自組織核修復。