[實用新型]基于ZigBee的煤礦井下掘進巷道瓦斯、煤粉監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820496859.X
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN208040451U
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉高偉;冉二衛(wèi);黃旭
• 申請（專利權(quán)）人: 劉高偉
• 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

本實用新型公開了一種基于ZigBee的煤礦井下掘進巷道瓦斯、煤粉監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括多組安全信息采集傳輸組件，每組設(shè)置在一個待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，每組安全信息采集傳輸組件包括多個攜帶有ZigBee模塊的瓦斯?jié)舛葯z測器、多個攜帶有ZigBee模塊的煤粉濃度檢測器、設(shè)有ZigBee模塊的中間服務(wù)器、通訊主站、主站報警器和攜帶有ZigBee模塊的現(xiàn)場報警器，瓦斯?jié)舛葯z測器和煤粉濃度檢測器通過無線通信連接中間服務(wù)器，中間服務(wù)器連接通訊主站，通訊主站連接主站報警器，通訊主站還連接現(xiàn)場報警器；通過多監(jiān)測點布置，ZigBee通訊，有效監(jiān)控掘進巷道內(nèi)瓦斯、煤粉濃度，實現(xiàn)快速準確預(yù)警的煤礦井下安全監(jiān)測系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及煤礦井下安全監(jiān)測和無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ZigBee的煤礦井下掘進巷道瓦斯、煤粉監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國煤礦事故頻繁發(fā)生，對煤礦井下的安全問題越來越受到國家安全部門和煤礦單位的重視。瓦斯爆炸和煤粉爆炸是最為主要及常見的礦難。其中，瓦斯爆炸是當瓦斯(CH4)濃度達到5％-16％之間，瓦斯與空氣混合，在高溫下急劇氧化，并產(chǎn)生沖擊波的現(xiàn)象，是煤礦生產(chǎn)中的嚴重災(zāi)害。中國煤礦瓦斯爆炸的火源主要是電火花和爆破，主要發(fā)生地點是采掘工作面。煤礦瓦斯爆炸產(chǎn)生的瞬間溫度可達1850℃～2650℃，壓力可達初壓的9倍，爆源附近氣體以每秒幾百米以上的速度向外沖擊，使人員傷亡，巷道和器材設(shè)施毀壞。爆炸后氧濃度降低，生成大量CO₂和CO，有窒息和中毒危險。

再次，煤礦井下掘進巷道內(nèi)的煤塵濃度存在較大的突變情況，一旦煤塵濃度超標，就容易引起煤粉爆炸。煤塵濃度超標，大量粉塵和煤塵不僅影響到了井下職工的身體健康，易引發(fā)煤塵爆炸危險，誘發(fā)安全生產(chǎn)事故。所以，加強對塵害的防治和監(jiān)控是煤礦安全生產(chǎn)極其重要的一個方面。

目前，瓦斯和煤粉濃度監(jiān)測的及時性和有效性力度達不到，因此，對礦山瓦斯含量這一危險因素進行快速準確，實時監(jiān)測和預(yù)警，是解決礦難頻發(fā)的重要手段。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種基于ZigBee的煤礦井下掘進巷道瓦斯、煤粉監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，通過多監(jiān)測點布置，ZigBee通訊，能夠有效監(jiān)控掘進巷道內(nèi)瓦斯、煤粉濃度，并傳輸至井下通訊基站，從而實現(xiàn)快速準確預(yù)警的煤炭礦山井下安全監(jiān)測系統(tǒng)。

本實用新型采用的技術(shù)方案為：

一種基于ZigBee的煤礦井下掘進巷道瓦斯、煤粉監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括多組安全信息采集傳輸組件，每組安全信息采集傳輸組件設(shè)置在一個待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，每組安全信息采集傳輸組件包括多個攜帶有ZigBee模塊的瓦斯?jié)舛葯z測器、多個攜帶有ZigBee模塊的煤粉濃度檢測器、設(shè)有ZigBee模塊的中間服務(wù)器、通訊主站、主站報警器和攜帶有ZigBee模塊的現(xiàn)場報警器，多個攜帶有ZigBee模塊的瓦斯?jié)舛葯z測器和多個攜帶有ZigBee模塊的煤粉濃度檢測器均勻分布在掘進巷道的一個待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，多個攜帶有ZigBee模塊的瓦斯?jié)舛葯z測器和多個攜帶有ZigBee模塊的煤粉濃度檢測器通過無線通信連接中間服務(wù)器，中間服務(wù)器通過現(xiàn)場總線連接通訊主站，通訊主站的第一預(yù)警端通過現(xiàn)場總線連接主站報警器，通訊主站的第二預(yù)警端通過中間服務(wù)器無線連接攜帶有ZigBee模塊的現(xiàn)場報警器。

所述的攜帶有ZigBee模塊的瓦斯?jié)舛葯z測器包括ZigBee無線通信模塊和瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳎咚節(jié)舛葌鞲衅鞯牟杉盘栞敵龆诉B接ZigBee無線通信模塊。

所述的攜帶有ZigBee模塊的煤粉濃度檢測器包括ZigBee無線通信模塊和煤粉濃度傳感器，煤粉濃度傳感器的采集信號輸出端連接ZigBee無線通信模塊。

所述的ZigBee模塊的中間服務(wù)器包括ZigBee無線通信模塊和監(jiān)測分站，ZigBee無線通信模塊連接監(jiān)測分站的無線信息通信端。

所述的攜帶有ZigBee模塊的現(xiàn)場報警器包括ZigBee無線通信模塊和礦用隔爆警示燈，ZigBee無線通信模塊連接礦用隔爆警示燈。