一种智能型井下安全综合管理报警系统的制作方法

文档序号:11816338阅读:268来源:国知局

本发明属于井下报警技术领域,尤其是一种智能型井下安全综合管理报警系统。



背景技术:

我国是煤炭生产大国,随着煤矿机械化程度的提高,矿井生产能力和生产效率普遍加大,煤炭年产量居世界首位,产煤量占世界总产煤量的20%。但同时我国也是煤矿安全形势最为严峻的国家之一。近年来,瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等灾害,严重威胁着煤矿的安全生产和数百万名煤矿工的生命安全,瓦斯灾害已成为制约我国煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素,可以说瓦斯爆炸已经成为矿难的第一大祸首。传统的井下报警装置只能进行简单的检测与报警,误报率高,并且时效性差,延误撤离时间。现有的井下报警普遍采用有线组网方式,在有线组网方式中,供电电源和控制信号都是通过有线方式连接,这就会导致控制端信号线繁多、布线繁杂,从而增加施工的工作量,成本高。同时有线组网方式不易组网、扩展性差,因而其组网范围有限,而目前采用普通无线方式进行信息传输的报警装置,又造成功耗较大,成本高的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可全方位的检测井下安全,实现井下独立报警,井上及时知晓的报警效果,同时采用GTiBee无线传感网络进行信息传输,功耗小、成本低,稳定性更高的智能型井下安全综合管理报警系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

一种智能型井下安全综合管理报警系统,由射频识别单元、传感器模块、摄像头、A/D转换器、处理器、存储器、语音报警器、无线通信模块、地面基站服务器、指挥调度控制中心、联动装置组成,所述的射频识别单元、传感器模块、摄像头均与A/D转换器连接;所述的A/D转换器与处理器连接;所述的处理器与存储器、语音报警器、无线通信模块连接;所述的无线通信模块与地面基站服务器连接;所述的地面基站服务器分别与指挥调度控制中心、联动装置连接。

而且,所述的传感器模块包括瓦斯传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器、烟雾传感器。

而且,所述的A/D转换器采用ADC0809转换器。

而且,所述的处理器采用S3C2440嵌入式芯片。

而且,所述的无线通信模块采用GTiBee无线传感网络

本发明的优点和积极效果是:

本发明传感器模块包括瓦斯传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器、烟雾传感器,对井下瓦斯、甲烷、一氧化碳浓度、温湿度,井上风力等级、雨雪天气、是否有塌方震动情况、是否有烟雾进行检测,实现全方位的安全监测,达到井下独立报警,井上及时知晓的报警效果。

本发明采用GTiBee无线传感网络,以长距离传输为特色,但同时可调距离、速度、耗能和系统协议。节点芯片和基站芯片分开设计,减低耗能,成本较低。相比目前的主流传感网协议例如ZigBee等,其在传送距离、传输速度、电池寿命、系统安全性等方面均有大幅度的性能改进。

附图说明

图1是本发明结构连接框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:

如图1所示,本发明所述的一种智能型井下安全综合管理报警系统,由射频识别单元、传感器模块、摄像头、A/D转换器、处理器、存储器、语音报警器、无线通信模块、地面基站服务器、指挥调度控制中心、联动装置组成,所述的射频识别单元、传感器模块、摄像头均与A/D转换器连接;所述的A/D转换器与处理器连接;所述的处理器与存储器、语音报警器、无线通信模块连接;所述的无线通信模块与地面基站服务器连接;所述的地面基站服务器分别与指挥调度控制中心、联动装置连接。

结合附图,阐述本发明的工作原理:

本发明传感器模块包括瓦斯传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器、烟雾传感器。瓦斯传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器分别实现对瓦斯、甲烷、一氧化碳的检测,预测发生火灾爆炸的可能,将信号传输至A/D转换器。风压传感器,用于检测井上风力等级,确保不影响井下作业与安全,并将信号传输至A/D转换器。温湿度传感器,用于检测井下温度与湿度,确保井下安全,并将信号传输至A/D转换器。震动传感器,用于检测井下震动情况,预测是否可能发生塌方,并将信号传输至A/D转换器。雨雪传感器,用于检测雨雪天气,确保不会发生井下漏水情况,并将信号传输至A/D转换器。烟雾传感器,用于检测井下烟雾情况,判断是否可能发生火灾爆炸,并将信号传输至A/D转换器。摄像头,用于采集井下视频信息;射频识别单元,用于测定井下工作人员所处位置,为其定位,确定发生异常情况时,通知其及时撤离。

A/D转换器将模拟信号转化的电压信号转换变换成数字信号,输出到控制器。A/D转换器 采用ADC0809转换器,是一种双积分的8位A/D转换器,其性能价格比很高,是一种高精度、低噪声、低漂移A/D转换器。处理器采用S3C2440嵌入式芯片,该处理器基于ARM920T内核,内含高性能32位RISC处理器,主频达400MHz,处理能力强大。处理器对数字信号进行处理,将输入进来的数据与设置的瓦斯浓度、甲烷浓度、一氧化碳浓度、温湿度、烟雾浓度、雨雪含量、承受风力等级、震感预警值进行比较,确定是否安全;分析视频信号信息,及时发现异常情况,当发生异常情况时,通过语音报警器进行语音报警并存储。处理器将位置信息、井下情况信息通过GTiBee无线传感网络,发送至地面基站服务器,通过指挥调度控制中心通知矿井管理人员进行及时的指挥调度,及时撤离井下人员,保证矿井安全,并启动联动装置,进行及时救助。

需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本发明保护的范围。

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