[發明專利]一種基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法

在審

• 申請號: 201410026291.1
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103775130A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 高向陽;李偉;陳超
• 申請（專利權）人: 常州高特電子技術有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法。?

背景技術

近些年來，我國的煤礦事故時常發生，一旦出現重大煤礦事故，不僅失去大量礦工人員的生命，而且還給煤礦企業和國家帶來一定的負面影響。我國現有的煤礦井下的檢測系統還是傳統的有線檢測系統，這種檢測系統存在著一系列的弊端，比如說，它只能在礦井擴寬的場域方便使用，而在那些工人作業的采煤區域還不能夠完全地有效使用。有線監控系統由于本身受布線區域的限制，當某一結點出現故障，會使局部區域失去監測能力；并且有線檢測系統還存在布線復雜、監測點和網絡結構相對固定，靈活性不足且擴展性差，系統部署和維護成本高等缺點。現有的有線檢測系統還難以滿足煤礦安全和應急預警和救援的需求。針對當前煤礦礦井在各項信息和數據收集方面所存在的缺陷，以至于由此所引發的事故也頻發，傳統的傳感器系統在煤礦礦井中的弊端日益暴露，不利于當前深層次煤礦礦井的安全生產。?

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法，設計了一個新型的煤礦安全監測與預警系統。該系統利用瓦斯氣體濃度、溫度、濕度等傳感器，通過無線傳感器網絡完成礦井環境監測、數據處理傳送等任務；還能對移動節點的信息進行數據匯聚及數據分析，并自動生成可視化曲線圖表和超限警報提示，實現運用現代高科技技術手段來遏制煤礦礦難事故發生的目的。?

為解決上述技術問題，本發明實施例提供的一種基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法，采用如下技術方案：?

一種基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法，其特征在于，包括機體、底座、側座、設于機體內的電源接口、傳感器、處理器、存儲器、收發器、蜂窩天線及超高頻天線，所述底座設于所述機體底部，所述底座兩側對稱設有側座，所述電源接口、傳感器、處理器、存儲器、收發器、蜂窩天線及超高頻天線從所述機體水平方向依次設置，所述超高頻天線識別外在傳感器標簽。

具體地，所述裝置采用ZigBee協議進行通訊。?

具體地，所述傳感器負責監測區域內信息的采集和數據轉換。?

具體地，所述處理器控制整個傳感器節點的處理操作，處理本身采集的數據和其他節點發來的數據。?

具體地，所述收發器負責與其他傳感器節點進行無線通信、交換控制消息和收發采集數據，采用工作在433MHz下的單芯片低電壓CC1000收發器。?

本發明提供的一種基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法，能夠對實時地對礦井下的各種危險信息進行了解，及時地做好應急準備；可以不間斷地對礦井下的瓦斯、二氧化碳的濃度以及礦井下的濕度等各項參數進行收集，并及時地傳送到礦井上面，防范各項潛在風險的發生；采用無線連接，不依賴線纜傳輸，避免了大量的布線成本和后期維護成本；通過節點間的多跳連接，使得其布設范圍不受單節點傳輸距離的影響，可以更好地覆蓋井下的復雜區域；采用的自組織網絡，數據傳輸不依賴于網絡中任何一個單一節點，任何節點的損壞都不影響整個安全監測管理的正常運轉，避免了核心節點故障對整個安全監測管理的威脅，避免了高昂的核心節點維護成本，大大提高了穩定性。?

附圖說明

圖1為本發明實施例所述的基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法的結構示意圖。?

圖2為基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法的系統結構圖。?

圖3為基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法的井下固定無線傳感器安裝示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例提供給的基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法置進行詳細描述。?

如圖1所示，本發明實施例提供的一種基于WSN技術的煤礦安全監測管理系統及方法的結構示意圖，其特征在于，包括機體1、底座2、側座3、設于機體內的電源接口4、傳感器5、處理器6、存儲器7、收發器8、蜂窩天線9及超高頻天線10，所述底座2設于所述機體1底部，所述底座2兩側對稱設有側座3，所述電源接口4、傳感器5、處理器6、存儲器7、收發器8、蜂窩天線9及超高頻天線10從所述機體水平方向依次設置，所述超高頻天線10識別外在傳感器標簽。?

具體地，所述裝置采用ZigBee協議進行通訊。?

具體地，所述傳感器負責監測區域內信息的采集和數據轉換。?

具體地，所述處理器控制整個傳感器節點的處理操作，處理本身采集的數據和其他節點發來的數據。?