[實用新型]一種基于物聯網的礦壓監測系統

有效

• 申請號: 201420258600.3
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN203894932U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 黃成玉;張輝瑩;鄧永紅;張全柱
• 申請（專利權）人: 華北科技學院
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W84/18;E21F17/18
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 周發軍

技術領域

本實用新型涉及一種物聯網監控系統，尤其涉及到一種基于物聯網的礦壓監測系統。?

背景技術

巷道礦壓監測包括巷道位移監測、巷道頂板離層監測、錨桿(索)受力監測、煤巖體應力監測等內容。巷道位移是基本的巷道礦壓監測內容，巷道位移監測內容包括頂底板相對移近量、頂板下沉量、底鼓量、兩幫相對移近量和巷幫位移量。礦壓監測技術研究是近年來人們一直關注的課題。國內，在20世紀中后期已經有各種機械式的頂板觀測儀器，但大部分采用頂板鉆孔方式安裝和人工觀察記錄，測量數據少，比較離散，難以如實的反應頂板狀態參數變化的連續性和實時性，不能迅速的預測頂板災害的發生征兆，并有目的地實施主動的防災減災措施。1990山東礦業學院自主研制成功了DKJ-1煤礦頂板預報和計算機監控系統，該系統可以將采集到的壓力信息通過電纜傳輸到地面計算機，系統主要用于監測和預報頂板初次來壓和周期來壓。1993年，山東省龍洛卡自動化儀表公司和山東科技大學共同研制推出了ZYDC-1型綜采工作面壓力計算機監控系統，該監控系統最多可連64個分機196個監測點,在兗州礦物集團、淮南煤電公司、大屯煤電公司等十幾個工作面推廣應用，取得了很好的使用效果。目前，國內外相繼研制出的用于礦壓監測的各種類型位移、應力傳感器，其精度、線性度等都有很大的提高，然而在井下的應用不是很理想，主要集中在傳感器安裝困難、靈敏度、抗沖擊能力等不高。礦壓監測系統中，在獲取傳感器的數據后，需要將所得數據傳送到主機上，傳送數據的方式都為有線的數據傳輸，例如采用I2C總線、RS485總線等。綜上所述，目前不論是國內還是國外，礦壓監測系統主要以有線監測為主，數據傳輸都是采用的有線?傳輸方式，有線傳輸方式雖數據傳輸速度快、可靠性高，但存在布線困難、環境適應性差、易被機械設備損壞、成本高、維護工作量大等難以克服的缺點。巷道位移的監測主要是利用機械式或電子式儀表人工定期進行檢測來完成的，該檢測方式測量效率和精度低，人為影響因素大，更重要的是很難實現測量結果的自動傳輸、處理和綜合分析。物聯網技術作為一種新興技術，它的飛速發展為礦壓監測提供了新的手段。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是能夠實現遠程通訊或遠程監控和集中控制相結合的系統，即一種基于物聯網的礦壓監測系統。?

為解決上述技術問題，本實用新型一種基于物聯網的礦壓監測系統，涉及到工作面，其特征在于，包括：無線傳感器網絡、井下監控中心；所述無線傳感器網絡包括無線傳感器節點和Zigbee無線網絡；所述工作面上嵌有無線傳感器節點；所述井下監控中心通過CAN總線與遠程控制器相連；所述ZigBee無線網絡包括協調器節點、路由器節點、基站，所述協調器節點與遠程控制器通過CAN總線相連；所述協調器節點與路由器節點相連；所述路由器節點與基站相連。?

優選的，還包括地面監控及故障診斷中心，所述地面監控及故障診斷中心與井下監控中心之間通過光纖網絡相連。?

優選的，所述協調器節點包括一個18輸入的擴展中斷單元，可以接上18個相互獨立的無線路由網絡節點，當某個子節點產生故障無法傳輸數據時路由表將重新分配，以確保數據傳輸不被中斷。?

優選的，所述基站為若干個，保證了ZigBee無線網絡的覆蓋范圍。?

本實用新型的有益效果：將ZigBee無線網絡技術與礦壓物聯網技術相結合，真正意義上實現了無線礦壓監測。?

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型的技術方案作進一步具體?說明。?

圖1為本實用新型的結構示意圖。?

具體實施方式?

參見圖1，包括：無線傳感器網絡、井下監控中心、地面監控及故障診斷中心，井下監控中心與地面監控及故障診斷中心之間通過光纖網絡相連；無線傳感器網絡包括無線傳感器節點和Zigbee無線網絡；工作面上嵌有無線傳感器節點，用于采集巷道位移、頂板壓力和環境參數等信號；井下監控中心通過CAN總線與遠程控制器相連；ZigBee無線網絡包括協調器節點、路由器節點、若干個基站，協調器節點與遠程控制器通過CAN總線相連；協調器節點與路由器節點相連；路由器節點與基站相連；各個傳感器終端節點將采集到的數據通過就近的基站實時傳送到路由節點，再通過協調器節點將接受到的數據轉換成PLC數據，并由遠程控制器控制模塊做出相應的處理，同時協調器節點將數據上傳至地面監控中心，地面監控中心在線實時巡檢井下監控站送來的數據，對數據進行分析處理。?