专利名称：矿井安全监测装置的制作方法
矿井安全监测装置
技术领域：
本发明涉及一种监测装置，特别是涉及一种用于矿井环境监测的矿井安全监测装置。
背景技术：
近年来，随着矿难的不断发生，我国不断加大矿井作业环境的监测力度，以保障矿井作业人员的人生安全。矿井巷道环境复杂、矿房环境恶劣，安全监测至关重要。针对以上问题，传统的监测设备笨重庞大、且是通过光缆进行通讯，但是由于采掘矿房分散、矿房采掘周期短，监测设备不易移动，通讯光缆在矿房采掘完成后即废弃回填，系统维护成本很高。
发明内容基于此，有必要提供一种便携式矿 井安全监测装置。一种矿井安全监测装置，包括环境监测模块，用于监测现场环境中的一氧化碳浓度；数据处理与传输模块，用于采集周边数据信息和控制周边设备，并向调度中心传输数据；语音通信模块，用于完成监测设备间以及监测设备与调度中心间的语音通信；声光报警模块，用于根据环境监测结果发出的报警信号，或根据调度中心下发的指令，启动声光报警系统，提示现场作业人员。在优选的实施例中，所述数据处理与传输模块包括Zigbee无线通讯单元、WIFI无线通讯单元和以太网通讯单元，所述Zigbee通讯单元用于采集周边数据信息和控制周边设备，所述WIFI无线通讯单元用于完成无线语音通信和井下无线信息终端的数据传输，所述以太网通讯单元用于扩展任意以太网IP设备。 在优选的实施例中，所述数据处理与传输模块还包括AD采样单元、I/O接口单元和串口单元，所述AD采样单元用于提供4 20毫安、O 10伏标准模拟量信号检测接口，对于扩展其它传感器接入预留接口 ；所述I/O接口单元用于提供标准I/O开关量输入输出接口 ；所述串口单元用于提供RS232、RS485数据接口。在优选的实施例中，所述语音通讯模块包括有线语音通信单元和无线语音通信单元，所述有线语音通信模块用于接入有线电话，所述无线语音通信单元用于完成无线通信。在优选的实施例中，还包括视频监控模块，所述视频监控模块用于提供工作现场的远程视频信号给调度中心，所述WIFI无线通讯单元还用于所述视频监控模块的数据传输。在优选的实施例中，还包括人机定位模块，所述人机定位模块用于对现场工作人员的位置进行定位。在优选的实施例中，还包括紧急广播模块，所述紧急广播模块用于在应急状态下直接向工作现场进行广播其，通知现场作业人员。在优选的实施例中，还包括黑匣子模块，所述黑匣子模块用于系统启动报警状态时，将现场的语音、视频、环境等信息，存储在本地，并上传至调度中心。在优选的实施例中，还包括应急照明模块，所述应急照明模块用于系统启动报警状态时，为现场提供照明。在优选的实施例中，还包括求救呼叫模块，所述求救呼叫模块用于求救时接通调度中心，将工作现场的声音、视频、环境、人员信息上报到调度中心。上述矿井安全监测装置中，能够完成现场环境的监测、数据的传输、报警和人员间的通信交流，保障了作业安全，且结构简单，便于现场工作人员携带。
图1为发明较佳实施例的模块图；图2为图1中数据处理与传输模块的详细模块图；图3为图1中语音通信模块的详细模块图。
具体实施方式为了解决传统监测设备不易移动、光缆成本高的问题，提出了一种便携式矿井安全监测装置。ZigBee就是一种便 宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。W1-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。如图1、图2和图3所示，本发明较佳实施例的一种矿井安全监测装置，包括环境监测模块、数据处理与传输模块、语音通信模块和声光报警模块。环境监测模块用于监测现场环境中的一氧化碳浓度。数据处理与传输模块用于采集周边数据信息和控制周边设备，并向调度中心传输数据。语音通信模块用于完成监测设备间以及监测设备与调度中心间的语音通信。声光报警模块用于根据环境监测结果发出的报警信号，或根据调度中心下发的指令，启动声光报警系统，提示现场作业人员。上述矿井安全监测装置中，能够完成现场环境的监测、数据的传输、报警和人员间的通信交流，保障了作业安全，且结构简单，便于现场工作人员携带。在本实施例中，数据处理与传输模块包括Zigbee无线通讯单元、WIFI无线通讯单元和以太网通讯单元。Zigbee通讯单元用于采集周边数据信息和控制周边设备，WIFI无线通讯单元用于完成无线语音通信和井下无线信息终端的数据传输，以太网通讯单元用于扩展任意以太网IP设备。ZigBee是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。W1-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接的技术。在本实施例中，数据处理与传输模块还包括AD采样单元、I/O接口单元和串口单元。AD采样单元用于提供4 20毫安、O 10伏标准模拟量信号检测接口，对于扩展其它传感器接入预留接口。I/O接口单元用于提供标准I/O开关量输入输出接口。串口单元用于提供RS232、RS485数据接口。在本实施例中，语音通讯模块包括有线语音通信单元和无线语音通信单元。有线语音通信模块用于接入有线电话，无线语音通信单元用于完成无线通信。
在本实施例中，还包括视频监控模块，视频监控模用于提供工作现场的远程视频信号给调度中心，WIFI无线通讯单元还用于视频监控模块的数据传输。在本实施例中，还包括人机定位模块，人机定位模块用于对现场工作人员的位置进行定位。在本实施例中，还包括紧急广播模块，紧急广播模块用于在应急状态下直接向工作现场进行广播其，通知现场作业人员。在本实施例中，还包括黑匣子模块，黑匣子模块用于系统启动报警状态时，将现场的语音、视频、环境等信息，存储在本地，并上传至调度中心。在本实施例中，还包括应急照明模块，应急照明模块用于系统启动报警状态时，为现场提供照明。在本实施例中，还包括求救呼叫模块，求救呼叫模块用于求救时接通调度中心，将工作现场的声音、视频、环境、人员信息上报到调度中心。上述矿井安全监测装置中，系统设计体积小、重量轻，采用电池供电。系统提供丰富的模块可满足井下动态数据采集及控制需求。另外，设计时，系统设计采用IP67防护等级，采用工业工程塑料外壳，满足井下高温、高湿度、高粉尘、抗冲击、抗腐蚀等特殊作业环境下应用。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种矿井安全监测装置，其特征在于，包括 环境监测模块，用于监测现场环境中的一氧化碳浓度； 数据处理与传输模块，用于处理数据信息和控制周边设备，并向调度中心传输数据； 语音通信模块，用于完成监测设备间以及监测设备与调度中心间的语音通信； 声光报警模块，用于根据环境监测结果发出的报警信号，或根据调度中心下发的指令，启动声光报警系统，提示现场作业人员。
2.根据权利要求1所述的矿井安全监测装置，其特征在于，所述数据处理与传输模块包括Zigbee无线通讯单元、WIFI无线通讯单元和以太网通讯单元,所述Zigbee通讯单元用于采集周边数据信息和控制周边设备，所述WIFI无线通讯单元用于完成无线语音通信和井下无线信息终端的数据传输，所述以太网通讯单元用于扩展任意以太网IP设备。
3.根据权利要求2所述的矿井安全监测装置，其特征在于，所述数据处理与传输模块还包括AD采样单元、I/O接口单元和串口单元,所述AD采样单元用于提供4 20毫安、O 10伏标准模拟量信号检测接口，对于扩展其它传感器接入预留接口 ；所述I/O接口单元用于提供标准I/O开关量输入输出接口 ；所述串口单元用于提供RS232、RS485数据接口。
4.根据权利要求2所述的矿井安全监测装置，其特征在于，所述语音通讯模块包括有线语音通信单元和无线语音通信单元，所述有线语音通信模块用于接入有线电话，所述无线语音通信单元用于完成无线通信。
5.根据权利要求2所述的矿井安全监测装置，其特征在于，还包括视频监控模块，所述视频监控模块用于提供工作现场的远程视频信号给调度中心，所述WIFI无线通讯单元还用于所述视频监控模块的数据传输。
6.根据权利要求1所述的矿井安全监测装置，其特征在于，还包括人机定位模块，所述人机定位模块用于对现场工作人员的位置进行定位。
7.根据权利要求1所述的矿井安全监测装置，其特征在于，还包括紧急广播模块，所述紧急广播模块用于在应急状态下直接向工作现场进行广播其，通知现场作业人员。
8.根据权利要求1所述的矿井安全监测装置，其特征在于，还包括黑匣子模块，所述黑匣子模块用于系统启动报警状态时，将现场的语音、视频、环境等信息，存储在本地，并上传至调度中心。
9.根据权利要求1所述的矿井安全监测装置，其特征在于，还包括应急照明模块，所述应急照明模块用于系统启动报警状态时，为现场提供照明。
10.根据权利要求1所述的矿井安全监测装置，其特征在于，还包括求救呼叫模块，所述求救呼叫模块用于求救时接通调度中心，将工作现场的声音、视频、环境、人员信息上报到调度中心。
全文摘要
一种矿井安全监测装置，包括环境监测模块，用于监测现场环境中的一氧化碳浓度；数据采集与传输模块，用于采集周边数据信息和控制周边设备，并向调度中心传输数据；语音通信模块，用于完成监测设备间以及监测设备与调度中心间的语音通信；声光报警模块，用于根据环境监测结果发出的报警信号，或根据调度中心下发的指令，启动声光报警系统，提示现场作业人员。上述矿井安全监测装置中，能够完成现场环境的监测、数据的传输、报警和人员间的通信交流，保障了作业安全，且结构简单，便于现场工作人员携带。
文档编号E21F17/18GK103161505SQ201110421020
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者毕洪涛, 张汉阔, 丁岳祥, 郝丁谋, 戴云涛, 夏志钦, 林正峰, 陈永春, 张文丰, 刘少杰, 万振超, 王庶人, 毛长军, 韩玉, 徐德锋 申请人:山东黄金矿业股份有限公司新城金矿, 上海万物通物联网技术有限公司