专利名称：一种多Agent的煤矿井下温度监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，属于煤矿安全领域。
背景技术：
煤炭是我国的主要能源，煤炭生产在我国的国民经济中具有举足轻重的作用。我国煤矿中，自然发火情况非常严重，是我国许多煤矿的重大灾害之一。据统计，在我国的现有煤矿中，国有重点煤矿54.9 %的矿井有自然发火危险，地方国有煤矿年产3万吨以上的矿井中29.1%有自然发火危险。煤炭自燃火灾给国家和矿井带来了极大的危害及经济损失，其中有些自燃火区长期无法扑灭，大量煤炭资源损失，昂贵的生产设备毁于火区之中，严重威胁着矿井的正常生产和煤矿工人的生命安全。当煤矿井下遗煤具备良好的漏风供氧和蓄热条件时，会造成煤矿井下遗煤自然，影响工作面的正常回采，甚至会烧损设备、导致井下火灾和瓦斯爆炸等危害，严重危害从业人员的健康。煤矿井下温度监测系统可以实时掌握煤矿井下的温度，结合指标气体来预测煤矿井下煤炭自燃情况，因此对煤矿井下遗煤自然发火进行预测有着重要的意义。传统的温度测量方式中，基于热电偶、热电阻、半导体温度传感器等温度检测单元的测温系统反应速度慢，测量误差大，安装调试复杂；而光纤测温有易折、不耐高温、成本高等特点；红外测温易受环境和电磁干扰影响。另外，现有的井下监测系统多采用有线技术组建网络，实际使用时，具有扩展性能差、布线繁琐以及线路容易老化或遭到腐蚀、磨损、故障发生率高、误报警率高等多种缺陷和不足。本实用新型针对传统的温度测量方式的不足，提出一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，实时监测煤矿井下的温度，并对这些信息进行发送和处理。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提出一种多Agent的煤矿井下温度监测系统。一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，其特征在于:所述系统包括若干监测Agent、若干管理Agent和一个主控Agent,每个监测Agent负责测量煤矿井下温度的变化和对测量的温度信息进行处理，管理Agent对所有监测Agent上传的温度信息作进一步处理，然后管理Agent把处理后的温度信息通过工业以太网接口上传给主控Agent，主控Agent为带有监控管理软件的计算机服务器，对来自管理Agent的温度信息进行分析处理，然后显示相关结果，并判断煤矿井下温度是否超过规定的范围值，当温度超过规定的范围值时，主控Agent发出报警信息。所述监测Agent负责煤矿井下各个区域温度的监测处理，包括温度传感器、中央处理单元、存储单元、射频模块和电源模块。所述管理Agent包括中央处理单元、存储单元、射频模块、工业以太网接口和电源模块，其功能是融合所有监测Agent上传的温度作为煤矿井下温度是否超过规定的范围值的依据，然后管理Agent把融合的温度通过工业以太网接口上传给主控Agent，实现煤矿井下温度的实时监控。所述主控Agent包括存储单元、计算机服务器、工业以太网接口和报警装置，其为管理Agent的上层Agent,对来自管理Agent的温度信息进行处理并向除自己以外的任何Agent发送控制信号，反馈所有Agent的实时状态，提供整个系统的图形化控制界面，提供日志审计及访问控制功能，并判断煤矿井下温度是否超过规定的范围值，当温度超过规定的范围值时，主控Agent发出报警信息。本实用新型所述的多Agent煤矿井下温度监测系统是具有自主或半自主能力的智能体，每个Agent在完成自身功能的同时,能够与其他Agent通信来发送/获取信息，通过协作来监控煤矿井下温度，形成一个多Agent系统。本实用新型所采用的各种Agent具有局部信号处理的功能，很多信号处理工作可在各种Agent里完成，因而可以显著减少所需传输的信息量，并将原来传统的串行处理、集中决策的系统，变为一种并行的、分布式、区域性的信息处理系统，从而在很大程度上提高了监测系统的运行速度及决策的可靠性和灵活性。与传统监测系统相比，本实用新型能解决现有井下测温系统存在的监测数据不准确、布线繁琐、故障发生率高等问题。
图1为一种多Agent的煤矿井下温度监测系统。图2为监测Agent结构图。图3为管理Agent结构图。图4为主控Agent结构图。图5为中央处理单元供电电源电路图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。实施例1如图1所示为一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，系统由若干监测Agent、若干管理Agent和一个主控Agent组成。每个监测Agent主要完成井下某个区域的温度的测量和对测量的温度信息进行处理，管理Agent融合所有监测Agent上传的温度信息作为煤矿井下温度是否超限的依据，然后管理Agent把融合的温度信息通过工业以太网接口上传给主控Agent,主控Agent对来自管理Agent的温度信息进行分析，并判断煤矿井下温度是否超过规定的范围值，当温度超过规定的范围值时，主控Agent发出报警信息。本实用新型所采用的各种Agent具有局部信号处理的功能，很多信号处理工作可在各种Agent里完成，因而可以显著减少所需传输的信息量，并将原来传统的串行处理、集中决策的系统，变为一种并行的、分布式、区域性的信息处理系统，从而在很大程度上提高了监控系统的运行速度及决策的可靠性和灵活性。实施例2如图2所示为监测Agent结构图。所述监测Agent负责煤矿井下各个区域温度的监测处理，包括温度传感器、中央处理单元、存储单元、射频模块和电源模块。所述温度传感器为矿用本质安全型温度传感器，将传感器垂直悬挂，布置在巷道的上方，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm，以测量井下温度的变化。温度传感器安装调试完毕，装入事先设计好的防爆外壳内，以达到有效的电磁屏蔽；同时为了防潮，整个节点以及与其相连接的温度传感器引线等用防潮性高、耐腐蚀的密封胶灌封成型。所述中央处理单元具有存储容量大、功能完整、集成度高，而且功耗低，可以延长节点的工作时间，提高系统寿命。中央处理单元具体执行的功能如下:(I)温度数据处理模块，对采集的温度数据进行4点加权平均，以减少外界噪声的干扰；(2)取平均模块，由于本系统的温度变化速度不快，为提高测量精度，可先经过上述内容(I)的处理，再将其处理结果取平均，从而将结果作为某一时刻的测量值上传给管理Agent，有效减少了冗余数据的传输；(3)各监测Agent在工作时序上是并行的，监测的最终结果送给主控Agent，有效提高系统运行效率。所述射频模块负责无线数据的收发，该模块具有低功耗，稳定性好，可以工作在315/433/868/915MHz/2.4GHz等多种频率，射频收发模块用于无线通信，接收监测Agent广播，从而实现对监测Agent的识别，还可以实现监测Agent和管理Agent的通信。所述存储器单元是用于保存监测的原始温度数据、指令以及接收的数据等。所述电源模块用于给中央处理单元供电。实施例3如图3所示为管理Agent系统结构图。所述管理Agent融合所有监测Agent上传的温度信息作为煤矿井下温度是否超过规定的范围值的依据，包括工业以太网接口、中央处理单元、存储单元、射频模块和电源模块。所述射频模块、存储器单元、中央处理单元和电源模块都和实施例2中内容相同。所述工业以太网接口:主干网通过工业级交换机为各个节点提供方便灵活的煤矿工业以太网接口。实施例4如图4所示为主控Agent结构图，包括存储单元、计算机服务器、工业以太网接口和报警装置。所示计算机服务器为带有监控管理软件的远程监控中心，对来自管理Agent的温度进行分析处理，并判断煤矿井下温度是否超过规定的范围值，当温度超过规定的范围值时，主控Agent发出报警信息。所述存储器单元和实施例2相同。所述工业以太网接口和实施3相同。所述报警装置用于发出报警信息，当报警装置接收到主控Agent的报警命令时，报警装置发出语音报警，提醒相关人员采取安全措施。实施例5如图5所示为中央处理单元供电电源电路图。
权利要求1.一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，其特征在于:所述系统包括若干监测Agent、若干管理Agent和一个主控Agent ;每个监测Agent负责测量煤矿井下温度的变化和对测量的温度信息进行处理，管理Agent对所有监测Agent上传的温度信息作进一步处理，然后管理Agent把处理后的温度信息通过工业以太网接口上传给主控Agent，主控Agent为带有监控管理软件的计算机服务器，对来自管理Agent的温度信息进行分析处理，然后显示相关结果，并判断煤矿井下温度是否超过规定的范围值，当温度超过规定的范围值时，主控Agent发出报警信息。
2.根据权利要求1所述的一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，其特征在于:所述监测Agent包括温度传感器、中央处理单元、存储单元、射频模块和电源模块。
3.根据权利要求1所述的一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，其特征在于:所述管理Agent包括中央处理单元、存储单元、射频模块、工业以太网接口和电源模块。
4.根据权利要求1所述的一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，其特征在于:所述主控Agent包括存储单元、计算机服务器、工业以太网接口和报警装置。
专利摘要本实用新型公开了一种多Agent的煤矿井下温度监测系统，其特征在于所述系统包括若干监测Agent、若干管理Agent和一个主控Agent；每个监测Agent负责获取煤矿井下温度的变化和对获取的温度信息进行处理，管理Agent对所有监测Agent上传的温度信息作进一步处理，然后管理Agent把处理后的温度信息通过工业以太网接口上传给主控Agent，主控Agent为带有监控管理软件的计算机服务器，对来自管理Agent的温度信息进行分析处理，然后显示相关结果，并判断煤矿井下温度是否超过规定的范围值，当温度超过规定的范围值时，主控Agent发出报警信息。
文档编号E21F17/18GK203050793SQ201320047588
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者王春玲, 唐超礼, 黄友锐, 曲立国, 王小坡 申请人:安徽理工大学