[發明專利]一種用于礦區塌方監測的裝置

有效

• 申請號: 201310173108.6
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103280075A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 張開生;陳明澤;郭國法
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

技術領域

本發明涉及礦區環境監測技術領域，特別涉及一種用于礦區塌方監測的裝置。

背景技術

礦區安全是礦區生產的頭等大事，國家投入了大量的人力與武力，但每年仍有大量的安全事故發生。礦區塌方是礦區事故頻發的方面，一旦塌方事故發生，一方面會造成人民生命和財產的順利，另一方面也會在社會上造成極其惡劣的影響。隨著計算機科學技術的發展，將計算機技術運用到礦區環境監測，尤其是礦區塌方監測中勢在必行。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種用于礦區塌方監測的裝置，能夠及時預測塌方事故，可以在礦區放生塌方之前將人員及物品撤離出礦區，避免礦區安全事故的發生。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種用于礦區塌方監測的裝置，包括分布于礦區土壤中的多個分別具有唯一編碼的土壤壓力傳感器，固定參考節點將各個土壤壓力傳感器的輸出值傳遞至路由節點，再由路由節點經由無線網關傳遞至上位機，其中，所述固定參考節點采用CC2430，通過傳感器接口接土壤壓力傳感器，由微控制器控制所采集壓力值通過通信模塊進行無線傳輸，所述路由節點和無線網關也均采用CC2430，實現路由節點與固定參考節點的組網、無線網關與路由節點的組網，上位機內預設安全壓力閾值和單位時間內的波動幅度及頻次閾值，當接收的實時壓力值在該安全壓力閾值范圍之外，或者，單位時間內的波動超出預設波動幅度及頻次閾值，則根據該實時壓力值對應土壤壓力傳感器編碼，在數據庫中查詢到該編碼對應的土壤壓力傳感器所在區域，顯示于上位機顯示屏上，并通過上位機連接的告警裝置進行告警提示。

所述土壤壓力傳感器采用垂直向土壓力盒。

所述裝置采用電池供電模塊或有線供電模塊進行供電。

所述告警裝置包括與上位機直接連接的監控端告警裝置和位于施工工段的多個具有唯一編碼的終端告警裝置，每個終端告警裝置通過無線方式與上位機連接，一個終端告警裝置對應一個或者多個土壤壓力傳感器。

與現有技術相比，本發明利用多點分布的土壤壓力傳感器實時監測土壤中壓力值，根據壓力值的絕對大小，以及瞬時變化情況，對塌方事故進行合理預測，通過無線方式遠程通告，遠端根據土壤壓力傳感器的唯一編碼，能迅速定位，做出預警。

附圖說明

附圖是本發明原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的實施方式。

如圖1所示，一種用于礦區塌方監測的裝置，采用電池供電模塊或有線供電模塊進行供電。裝置包括分布于礦區土壤中的多個分別具有唯一編碼的土壤壓力傳感器，土壤壓力傳感器采用垂直向土壓力盒。固定參考節點將各個土壤壓力傳感器的輸出值傳遞至路由節點，再由路由節點經由無線網關傳遞至上位機，其中，所述固定參考節點采用CC2430，通過傳感器接口接土壤壓力傳感器，由微控制器控制所采集壓力值通過通信模塊進行無線傳輸，所述路由節點和無線網關也均采用CC2430，實現路由節點與固定參考節點的組網、無線網關與路由節點的組網。

本發明的工作過程是：

土壤壓力傳感器實時采集土壤壓力值，將數據通過無線方式傳輸至上位機。上位機內預設安全壓力閾值和單位時間內的波動幅度及頻次閾值，作為土壤壓力傳感器采集數據的絕對值和瞬時變化情況的判斷標準。當接收的實時壓力值在該安全壓力閾值范圍之外，則說明相應位置的土壤壓力過大，有塌方可能；同時，如果接收的實時壓力值在單位時間內的波動超出預設波動幅度及頻次閾值，也即壓力值出現了瞬時的劇烈變化。在以上兩種情況下，上位機均根據該實時壓力值對應土壤壓力傳感器編碼，在數據庫中查詢到該編碼對應的土壤壓力傳感器所在區域，顯示于上位機顯示屏上，并通過上位機連接的告警裝置進行告警提示。告警裝置同時分布于遠程監控室和施工工段，能第一時間提醒監控人員注意，并提示施工人員盡快尋求安全措施。