[發明專利]一種井下防爆開關監測系統

在審

• 申請號: 201810693990.X
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108564757A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 陳路易;張梅;高奇慧;陳模盛
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G08B17/06
• 分類號: G08B17/06;G08B21/16;G08B21/18;G08B21/20;G08C17/02;H04L29/08
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1.一種井下防爆開關監測系統，其特征在于：整個監測系統由硬件和軟件兩大部分組成。硬件方面MCU主控處理器采用STM32F103；報警裝置；LoRa和NB-IoT兩大低功耗無線通訊系統；數據采集裝置使用MQ sensor瓦斯傳感器和DHT11溫濕度傳感器；ZMPT101B電壓傳感器和OPCT35AL卡扣開合式開口電流互感器。

2.按照權利要求1所述的一種井下防爆開關監測系統，其特征在于：所述的溫濕度和瓦斯傳感器其特征在于：采集井下防爆開關工作環境的溫濕度和氣體瓦斯的濃度。防爆開關內部溫濕度過高時，上位機監測裝置發出報警信號，采取保護功能(開啟加速扇熱裝置、加熱除濕裝置)。

3.按照權利要求1所述的一種井下防爆開關監測系統，其特征在于：所述的電壓和電流互感器其特征在于：防爆開關的工作電壓和電流都相對較大，采集其三相電流和電壓需經過電流、電壓互感器按比例縮小，與額定電流進行比較，對其進行故障分析。

4.按照權利要求1所述的一種井下防爆開關監測系統，其特征在于：所述的STM32處理器選用的是STM32F103C8T6單片機芯片，具有高性能，低成本，低功耗的優勢，性價比高。同時該芯片在兼顧數據處理功能的同時，還具有一定的嵌入式控制功能，可以通過配合遠程控制完成一些智能服務。

5.按照權利要求1所述的一種井下防爆開關監測系統，其特征在于：所述的LoRa無線通訊模塊其特征在于：LoRa技術具有更遠的通訊距離，且具有功率密度集中，抗干擾能力強的優勢。產品具備的數據壓縮功能同樣可以減少傳輸時間和受到干擾的概率。所以LoRa模塊在地下能夠更好地傳輸主控單元處理的信號。即LoRa無線通訊模塊與STM32串口聯結，將STM32處理過的信號通過無線傳輸發送到下一個節點。

6.按照權利要求1所述的一種井下防爆開關監測系統，其特征在于：所述的NB-IoT地面通訊模塊其特征在于：地面通訊部分采用NB-IoT技術進行實時通訊。NB-IoT具有廣覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現有的網絡增益20dB，覆蓋面積擴大100倍；具備支撐海量連接的能力，NB-IoT一個扇區能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優化的網絡架構；具有更低功耗，NB-IoT終端模塊的待機時間可長達10年；低成本，相對經濟。井下LoRa基站通過有線傳輸將數據傳送至地面服務器后，將每個礦井服務器都接入NB-IoT模塊，模塊與控制器采用串口連接通訊，可以將信息直接發送到NB-IoT模塊基站，再通過NB-IoT基站將礦井中采集到的信息通過各種方式傳送到物聯網云平臺及用戶監測中心。