[實用新型]抗井下電磁噪聲干擾的多功能礦用移動生產環境監測裝置

有效

• 申請號: 201721667898.3
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN207585664U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 馬納吉;王培雷;孫劍;黃春楠;吳長青
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

本實用新型涉及一種環境監測裝置，具體涉及一種抗井下電磁噪聲干擾的多功能礦用移動生產環境監測裝置，該監測裝置包括監測信息采集模塊、監測數據傳輸模塊和中央控制模塊；監測信息采集模塊包括瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器及粉塵濃度傳感器；監測數據傳輸模塊包括無線射頻數據傳輸子模塊和無線信道可用性檢測子模塊；中央控制模塊包括中央微處理器、液晶顯示器和寄存器。監測裝置利用認知無線電技術調整發射功率、載波頻率、編碼方式傳輸參數的特性，根據分布在作業區域內各監測裝置外部電磁噪聲環境的實時變化情況，將當前時刻系統內所有未受到干擾的信道作為開放共享資源進行集中調配，實現動態調整傳輸參數有效提高裝置抗干擾性能的目標。

技術領域：

本實用新型涉及一種環境監測裝置，具體涉及一種抗井下電磁噪聲干擾的多功能礦用移動生產環境監測裝置。

背景技術：

基于不同頻率和功率的載波信號在礦井內傳輸時受巷道的長度、形狀、金屬支護以及大型機電設備電磁干擾等因素的影響程度不同這一特性，利用煤礦井下頻譜屬于開放資源可以充分利的優勢，設計了一種抗電磁噪聲干擾的多功能礦用移動生產環境監測裝置。

實用新型內容：

本實用新型彌補和改善了上述現有技術的不足之處，該監測裝置利用認知無線電技術調整發射功率、載波頻率、編碼方式傳輸參數的特性，根據分布在作業區域內各監測裝置外部電磁噪聲環境的實時變化情況，將當前時刻系統內所有未受到干擾的信道作為開放共享資源進行集中調配，實現動態調整傳輸參數有效提高裝置抗干擾性能的目標。

本實用新型采用的技術方案為：一種抗井下電磁噪聲干擾的多功能礦用移動生產環境監測裝置，該監測裝置包括監測信息采集模塊、監測數據傳輸模塊和中央控制模塊；所述監測信息采集模塊包括瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器及粉塵濃度傳感器；所述監測數據傳輸模塊包括無線射頻數據傳輸子模塊和無線信道可用性檢測子模塊；所述中央控制模塊包括中央微處理器、液晶顯示器和寄存器；所述監測信息采集模塊通過數據線與監測數據傳輸模塊連接，監測數據傳輸模塊通過數據線與中央控制模塊連接。

進一步地，所述瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器和粉塵濃度傳感器采集到的監測數據被暫存到寄存器內，待發送時再讀取，整個采集存取過程由中央控制模塊控制完成。

進一步地，所述無線信道可用性檢測子模塊包括檢測信號感知前端、自干擾消除子模塊、放大電路、數字下變頻電路、帶通濾波器組及閾值比較器。

進一步地，所述自干擾消除子模塊包括耦合電路、放大電路、相位功率調整電路及合功電路。

進一步地，所述無線射頻數據傳輸子模塊將采集到的各種監測數據上傳到監測中心，進行進一步融合處理，以判斷各個作業區域的工作環境是否達標，該子模塊包括可調載波頻率射頻子模塊和功率控制子模塊，通過載波檢測和算法控制實現載波頻率和發射功率實時調整功能，從而有效避開受干擾信道；無線信道可用性檢測子模塊監測裝置周圍的電磁噪聲環境變化，判斷是否存在可用信道，并根據噪聲大小選擇優化傳輸功率。

進一步地，所述中央微處理器為型號為STM32 L1低功率 ARM芯片。

本實用新型的有益效果：設計合理，安全可靠，經濟適用，易于大規模地推廣和使用。該監測裝置利用認知無線電技術調整發射功率、載波頻率、編碼方式傳輸參數的特性，根據分布在作業區域內各監測裝置外部電磁噪聲環境的實時變化情況，利用果蠅優化算法將當前時刻系統內所有未受到干擾的信道作為開放共享資源進行集中調配，實現動態調整傳輸參數有效提高裝置抗干擾性能的目標。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結構框圖。

圖2是具體實施方式中調配可用信道實現抗電磁噪聲干擾的流程圖。

圖3是具體實施方式中抗電磁干擾的工作原理示意圖。

圖4是具體實施方式中井下抗電磁噪聲干擾無線通信系統模型示意圖。