[實用新型]無線網絡傳感器與透地通信系統

有效

• 申請號: 201820294497.6
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN208330464U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 楊相玉;任吉凱;路培超;陳猛;秦學凱;姜合權
• 申請（專利權）人: 光力科技股份有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;H04W4/021;H04W4/38;H04B13/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本實用新型涉及無線網絡傳感器與透地通信系統，系統包括網絡集中控制器和無線網絡傳感器，通過在井下巷道里布置網絡集中控制器，在采空區內布置無線網絡傳感器，各無線網絡傳感器之間在通信范圍內進行自組網，并通過自組網將無線網絡傳感器的信息發送給網絡集中控制器。本實用新型的無線網絡傳感器采用球形結構設計，可以在采空區塌陷后通過鉆孔將無線網絡傳感器布置到采空區內部。該傳感器在外保護層設置了防水層和緩沖層，當布置到采空區的積水區域時，傳感器會浮在水面上，定位功能及信息采集功能不受影響。同時具有抗砸功能。

技術領域

本實用新型屬于無線通信網絡設備技術領域，具體涉及球形無線網絡傳感器與透地通信系統。

背景技術

采空區內部的溫度分布、氣體濃度分布等信息對于礦井進行合理的工作面回采速度設計、巷道布置設計、瓦斯抽采設計、火災預警及應急救援等工作均具有重要的指導作用。但由于采空區內部人員無法進入且環境條件復雜，目前只能采用預埋管路、打鉆抽氣等傳統手段來采集相關信息。

在采空區內預埋管路的方式因管路布置的位置受限，獲取的信息往往局限在采空區兩側，而內部的溫度、氣體濃度分布信息無法獲取，且由于采空區塌陷、環境條件復雜常常導致管路出現斷裂、堵塞等情況，導致現場的維護工作量巨大。而打鉆抽氣的方式雖然理論上能夠獲取采空區內部任一位置的信息，但是人工打鉆的工程量非常大，在現場使用時也只能有針對性的采集個別位置的信息，不具備獲取整個采空區內部信息分布的可行性。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供無線網絡傳感器與透地通信系統，用于解決采空區內部溫度、氣體濃度分布情況的信息采集和透地傳輸問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提出一種無線網絡傳感器，包括以下解決方案：

無線網絡傳感器采用球形結構設計，在采空區塌陷后通過鉆孔將無線網絡傳感器布置到采空區內部，所述無線網絡傳感器包括外保護層，外保護層內設置有微處理器，及分別連接微處理器的透地通信模塊和電池，透地通信模塊用于接收和發送無線信號，微處理器根據所述無線信號進行傳感器的信息定位。

本實用新型的無線網絡傳感器能夠在采空區塌陷后快速通過鉆孔輸入到采空區內，在采空區內的無線網絡傳感器形成自組網向網絡集中控制器發送傳感器的定位信息，及時通知相關工作人員及時解決事故問題，避免事故危及到巷道內的工作人員的生命安全，及其他財產安全。

進一步，在上述無線網絡傳感器的基礎上，還包括連接微處理器的信息采集模塊，信息采集模塊用于采集傳感器的環境信息。且根據井下采空區的采集需求，所述信息采集模塊至少為溫度信息采集模塊、壓力信息采集模塊、氣體濃度信息采集模塊中的一種。

進一步，本實用新型的無線網絡傳感器通過在外保護層設置了防水層，在傳感器隨機布置的過程中，當布置到采空區的積水區域時，也不會因為浸水而失效，且當積水較多時，傳感器會浮在水面上，仍能夠進行傳感器的定位功能及信息采集功能。所述外保護層還包括緩沖層，用于防止采空區對傳感器造成的反沖擊作用，具有抗砸功能。

為解決上述技術問題，本實用新型還提出一種透地通信系統，包括以下解決方案：

包括網絡集中控制器，三個以上無線網絡傳感器，網絡集中控制器布置在井下巷道里，無線網絡傳感器用于在采空區塌陷后通過鉆孔布置到采空區內部；無線網絡傳感器采用球形結構設計，該無線網絡傳感器包括外保護層，外保護層內設置有微處理器，及分別連接微處理器的透地通信模塊和電池，透地通信模塊用于接收和發送無線信號，微處理器根據所述無線信號進行傳感器的信息定位，各無線網絡傳感器之間在通信范圍內進行自組網，并通過自組網將無線網絡傳感器的定位信息及采集信息發送給網絡集中控制器。