一种基于无线传感网的煤矿安全监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤矿安全监测装置，具体地，涉及一种基于无线传感网的煤矿安全监测装置，属于网络通信技术领域。
【背景技术】
[0002]煤矿生产安全对于国家经济至关重要，如今，中国的煤矿安全系统主要是基于电缆网络，但是随着煤矿开采的发展，有线网络在很多方面表现出了不足，如扩展性、灵活性和覆盖率等。而无线网络是解决这些问题的关键技术。ZigBee具有低维护性、低功耗和协议简单、易于扩展的特性，非常适合于组建无线传感网。与传统的煤矿安全监测设备相比，无线传感网节点更加廉价、轻巧和智能，并且易于大规模部署。由于数据的采集和传输都是通过无线电的方式，网络节点的连接可以打破电线电缆的限制，获得更高的便利性和灵活性。所以，将这项技术应用于煤矿安全监测系统具有重大的革命意义。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种基于无线传感网的煤矿安全监测装置，该装置可以让用户及时了解煤矿中的环境信息，具有很高的灵活性、可维护性和扩展性。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于无线传感网的煤矿安全监测装置，包括若干个探测节点、汇聚节点、控制中心和电源模块，若干个探测节点通过WIFI模块与所述汇聚节点相连，所述汇聚节点通过无线通信模块与所述控制中心相连，所述电源模块用于向所述探测节点、汇聚节点和所述控制中心供电；
[0005]所述探测节点包括处理器、信息采集模块和射频模块一，所述信息采集模块通过I/O接口与所述处理器上的A/D转换器相连，所述射频模块一通过RF-N、RF-P引脚与所述处理器相连，所述射频模块一的射频前端与所述WIFI模块相连；
[0006]所述汇聚节点包括微控制器和射频模块二，所述射频模块二通过USART端口与所述微控制器相连，所述射频模块二的射频前端与所述WIFI模块相连。
[0007]进一步，所述处理器上设有无线收发天线，所述探测节点间通过无线收发天线相连。
[0008]进一步，所述微控制器上设有用于连接外围设备的I2C总线，所述I2C总线通过RS-232串口与所述微控制器相连。
[0009]进一步，所述无线通信模块为4G模块、3G模块或2G模块中的一种。
[0010]进一步，所述外围设备包括存储器。
[0011]进一步，所述存储器的芯片型号为e2prom。
[0012]进一步，所述信息采集模块包括振动传感器、气体传感器、温度传感器和湿度传感器。
[0013]进一步，所述控制中心包括液晶显示屏和CHJ控制器，所述液晶显示屏通与所述(PU控制器相连，所述CPU控制器通过无线通信模块与所述汇聚节点相连。
[0014]本实用新型所达到的有益技术效果:
[0015]1、本实用新型具有低成本、低功耗、易维护和智能性的优点；
[0016]2、本实用新型可以灵敏地监测到不同空间位置的气体浓度、温度、湿度和振动参数，达到及时预测潜在安全隐患的目的；
[0017]3、本实用新型以无线传感网为技术核心，易于部署，具有更高的灵活性、可维护性和可扩展性。
【附图说明】
[0018]图1本实用新型结构不意图；
[0019]图2本实用新型组成部件及各部件连接关系示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了能更好的了解本发明的技术特征、技术内容及其达到的技术效果，现将本发明的附图结合实施例进行更详细的说明。
[0021]下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
[0022]如图1所示，本实用新型提供一种基于无线传感网的煤矿安全监测装置，包括若干个探测节点、汇聚节点、控制中心和电源模块，若干个探测节点通过WIFI模块与所述汇聚节点相连，所述汇聚节点通过无线通信模块与所述控制中心相连，所述无线通信模块为4G模块、3G模块或2G模块中的一种;所述电源模块用于向所述探测节点、汇聚节点和所述控制中心供电；
[0023]所述探测节点包括处理器、信息采集模块和射频模块一，所述信息采集模块包括振动传感器、气体传感器、温度传感器和湿度传感器，所述信息采集模块通过I/O接口与所述处理器上的A/D转换器相连，所述射频模块一通过RF-N、RF-P引脚与所述处理器相连，所述射频模块一的射频前端与所述WIFI模块相连；
[0024]所述处理器上设有无线收发天线，所述探测节点间通过无线收发天线相连，无线收发天线可以实现探测节点间的信息互传。
[0025]所述汇聚节点包括微控制器和射频模块二，所述射频模块二通过USART端口与所述微控制器相连，所述射频模块二的射频前端与所述WIFI模块相连；
[0026]所述微控制器上设有用于连接外围设备的I2C总线，所述I2C总线通过RS-232串口与所述微控制器相连。所述外围设备包括存储器。所述存储器的芯片型号为E2PR0M。存储器的设置方便储存历史信息，方便管理人员随时查阅。
[0027]所述控制中心包括液晶显示屏和CPU控制器，所述液晶显示屏通与所述CPU控制器相连，所述(PU控制器通过无线通信模块与所述汇聚节点相连。
[0028]本实用新型的工作原理:
[0029]信息采集模块采集煤矿中各种信息，振动传感器采集振动参数、气体传感器采集气体浓度、温度传感器采集温度信息、湿度传感器采集湿度信息，发送给处理器，由处理器上的A/D转换器将信号转换成数字信号在处理器芯片CC2530内存储，处理器通过RF-N，RF-P引脚将数字信号射频模块一，由射频模块一将数字信号转换为射频信号后，通过WIFI模块传输给汇聚节点的微控制器，微控制器通过无线通信模块如4G模块、3G模块或2G模块将射频信号转换为电磁信号发送给控制中心的CHJ控制器，并在液晶显示屏上显示；同时射频模块一的射频信号由探测节点上无线收发天线转换为电磁信号发送给另一个探测节点的处理器，由另一个探测节点上的无线收发天线将电磁信号转换为射频信号，再由射频模块一将射频信号转换为数字信号存储在另一个探测节点的处理器芯片中，从而实现探测节点间的信息互传。
[0030]以上已以较佳实施例公布了本实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于无线传感网的煤矿安全监测装置，其特征在于:包括若干个探测节点、汇聚节点、控制中心和电源模块，若干个探测节点通过WIFI模块与所述汇聚节点相连，所述汇聚节点通过无线通信模块与所述控制中心相连，所述电源模块用于向所述探测节点、汇聚节点和所述控制中心供电； 所述探测节点包括处理器、信息采集模块和射频模块一，所述信息采集模块通过I/O接口与所述处理器上的A/D转换器相连，所述射频模块一通过RF-N、RF-P引脚与所述处理器相连，所述射频模块一的射频前端与所述WIFI模块相连； 所述汇聚节点包括微控制器和射频模块二，所述射频模块二通过USART端口与所述微控制器相连，所述射频模块二的射频前端与所述WIFI模块相连。2.根据权利要求1所述的基于无线传感网的煤矿安全监测装置，其特征在于:所述处理器上设有无线收发天线，所述探测节点间通过无线收发天线相连。3.根据权利要求1所述的基于无线传感网的煤矿安全监测装置，其特征在于:所述微控制器上设有用于连接外围设备的I2C总线，所述I2C总线通过RS-232串口与所述微控制器相连。4.根据权利要求1所述的基于无线传感网的煤矿安全监测装置，其特征在于:所述无线通信模块为4G模块、3G模块或2G模块中的一种。5.根据权利要求3所述的基于无线传感网的煤矿安全监测装置，其特征在于:所述外围设备包括存储器。6.根据权利要求5所述的基于无线传感网的煤矿安全监测装置，其特征在于:所述存储器的芯片型号为E2PROM。7.根据权利要求1所述的基于无线传感网的煤矿安全监测装置，其特征在于:所述信息采集模块包括振动传感器、气体传感器、温度传感器和湿度传感器。8.根据权利要求1所述的基于无线传感网的煤矿安全监测装置，其特征在于:所述控制中心包括液晶显示屏和CPU控制器，所述液晶显示屏通与所述CPU控制器相连，所述CPU控制器通过无线通信模块与所述汇聚节点相连。
【专利摘要】本实用新型提供一种基于无线传感网的煤矿安全监测装置，包括若干个探测节点、汇聚节点、控制中心和电源模块，若干个探测节点通过WIFI模块与所述汇聚节点相连，所述汇聚节点通过无线通信模块与所述控制中心相连，所述电源模块用于向所述探测节点、汇聚节点和所述控制中心供电；所述探测节点包括处理器、信息采集模块和射频模块一，所述信息采集模块通过I/O接口与所述处理器上的A/D转换器相连，所述射频模块一通过RF-N、RF-P引脚与所述处理器相连，所述射频模块一的射频前端与所述WIFI模块相连；所述汇聚节点包括微控制器和射频模块二，所述射频模块二通过USART端口与所述微控制器相连，所述射频模块二的射频前端与所述WIFI模块相连。
【IPC分类】E21F17/18
【公开号】CN205315048
【申请号】CN201620067642
【发明人】周杰, 蔡世清, 朱伟娜
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月22日