[發明專利]一種礦井監測系統及方法

在審

• 申請號: 202010967757.3
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112081629A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 謝東海;蘇波;孟遠;張軒
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 劉加

1.一種礦井監測系統，其特征在于，所述系統包括采集單元、傳輸單元、分析單元：

所述采集單元包括無線傳感器網絡、CAN總線，所述無線傳感器網絡采集監測數據，并通過所述CAN總線將所述監測數據傳輸到所述傳輸單元；

所述傳輸單元包括骨干交換機、千兆工業以太網，所述骨干交換機接收所述監測數據，并通過所述千兆工業以太網將所述監測數據傳輸到所述分析單元；

所述分析單元包括核心交換機、調度模塊，所述核心交換機接收所述監測數據并傳輸到所述調度模塊，所述調度模塊對所述監測數據存儲并分析后得到預警信息。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括反饋單元：所述反饋單元包括GPRS模塊，用于針對所述預警信息進行實時反饋，其中，所述GPRS模塊通過RS485與所述調度模塊連接。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述無線傳感器網絡還用于：

利用ZigBee無線通信技術通過Mesh結構對所述監測數據進行傳輸。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述無線傳感器網絡包括無線傳感器監控節點、路由節點、WIFI基站；

所述無線傳感器監控節點，用于采集所述監測數據并進行轉換處理；

所述路由器節點，用于將所述監測數據傳輸到所述WIFI基站；

所述WIFI基站，用于通過所述CAN總線將所述監測數據傳輸到所述核心交換機。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述無線傳感器監控節點包括集成傳感器、模數轉換芯片、單片機、無線發射模塊、集成電源轉換模塊；

所述集成傳感器，用于采集所述監測數據；

所述模數轉換芯片，用于將所述監測數據轉換為數字信號；

所述單片機，用于對所述數字信號處理；

所述無線發射模塊，用于將所述處理后的數字信號進行轉發；

所述集成電源轉換模塊，用于為所述無線傳感器監控節點供電。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述調度模塊還用于：

設置監測預警值，并將所述監測數據與所述預警值相比對后得到所述預警信息。

7.一種礦井監測方法，其特征在于，所述方法應用于如權利要求1至6任一權利要求所述的礦井監測系統，所述方法包括：

無線傳感器網絡采集監測數據，并通過CAN總線將所述監測數據傳輸到骨干交換機；

所述骨干交換機通過所述千兆工業以太網將所述監測數據傳輸到核心交換機；

所述核心交換機將所述監測數據傳輸到調度模塊，所述調度模塊對所述監測數據存儲并分析后得到預警信息。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

所述調度模塊將所述預警信息發送至GPRS模塊，所述GPRS模塊針對所述預警信息進行實時反饋。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述無線傳感器網絡利用ZigBee無線通信技術通過Mesh結構對所述監測數據進行傳輸。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述調度模塊對所述監測數據存儲并分析后得到預警信息包括：

設置監測預警值，并將所述監測數據與所述預警值相比對后得到所述預警信息。