专利名称：远距离瓦斯监控报警方法
技术领域：
本发明涉及瓦斯监控报警的方法，亦涉及实施该方法的设备。
背景技术：
含有瓦斯的作业区是高危险作业区，为了安全生产，在含瓦斯的 作业区设有监控报警装置。目前，瓦斯监控报警装置各有不同，监控 报警方法亦各有不同。现最常用的是含瓦斯的作业区安装瓦斯传感 器，当瓦斯浓度达到危险值后再报警，或者是将瓦斯浓度信息传送到 异地的安全生产监管部门，而这种传送一般都是非远距离，例如从煤 矿矿井到矿井附近的地面安全生产监管处，若用无线信道传输，从地 下矿井到地面，需要功率较大的发射器，若用有线信道传输，则要另 架线道，若利用电力线，当电力线上有对信号起隔离作用的元器件时， 如电表、开关等，就无法传输。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述不足之处而提供 一种远距离瓦斯监控报警方法，利用该方法可以实现远距离瓦斯监控 报警，例如矿务局或省、市安全生产监控管理部门可以监控远隔数百 公里外的煤矿矿井地下作业区的安全生产。
本发明采用如下技术方案。
远距离瓦斯监控报警方法，包括以下步骤
4① 在需监控瓦斯浓度的作业区安装信源信宿C，如瓦斯传感器、摄 像头、对讲机、可视屏、计算机、电视机；
② 信源信宿C将电信号传送到无线终端收发器A，如将瓦斯传感器
检测到的瓦斯浓度信号传送到无线收发终端A;
③ 无线收发终端A将信源信宿C传过来的信号调制为数据信号并传 送到传送节点1;
④ 传送节点1将数据信号耦合到电力线1，利用电力线传输到传送
节点2;
⑤ 传送节点2将数据信号通过无线传送到传送节点3;
传送节点3将数据信号耦合到电力线2，利用电力线传送数据信
号到传送节点4;
⑦ 传送节点4将数据信号调解传送到无线收发终端B;
⑧ 无线收发终端B将信号传送给信源信宿D，如摄像头、对讲机、 可视屏、计算机、电视机；
⑨ 信源信宿D发出指令，变成信源，反向传送到信源信宿C，信源 信宿C变成信宿，作业区的人员根据指令处理；
通过歩骤① (D，完成信号的双向传送，进监控，所述双向传送，
是指信源信宿C发出信号通过中间的传送装置传送到信源信宿D，亦 可是信源信宿D发出信号通过中间的传送装置传送到信源信宿C，或 者是它们之间的相互信号反馈。实施远距离瓦斯监控报警方法的装置，包括瓦斯传感器，还包括 有无线收发终端、传送节点、电力线，它们之间的连接关系为瓦斯传 感器与无线收发终端A电连接，信源信宿C、无线收发终端A、传送
节点l、电力线l、传送节点2、传送节点3、电力线2、传送节点4、 无线收发终端B、信源信宿D依次电连接。
所述传送节点包括天线A、无线收发器模组、主控制器、双宽带 高输出电流放大器、电线标准界面耦合器、电力线，它们依次电连接， 并可双向传送数据信号，所述双向传送，是指信号从天线传送到电力 线，亦可从电力线传送到天线。
所述无线收发器模组包括天线、功率放大器、射频收发器、微处 理器和晶体振荡器，功率放大器、射频收发器、微处理器依次电连接， 并可双向传送数据信号，所述双向传送，是指信号从功率放大器传送 到微处理器，亦可从微处理器传送到功率放大器，微处理器的另一端 与主控制器电连接，天线与功率放大器电连接接收信号再发射，天线 亦与功率放大器电连接送进信号，晶体振荡器A与射频放大器电连 接，晶体振荡器B与微处理器电连接。
本发明的优点在于本发明采用无线传输和电力线载波传输相结 合的方法，利用实施本方法的设备，可实现远距离瓦斯监控及报警， 例如，某煤矿矿井安全生产情况，如瓦斯浓度、湿度、温度、粉尘度、 气压、生产进度等，都可以利用本方法反映到相隔数百公里以外的各 级安全生产监管部门，如反映到矿务局、省市级安全生产监管部门，各级安全生产监管部门又可及时快速及反馈信息到矿井作业区，这样
大大有利于安全生产。
图1为实施本发明的装置结构方框图； 图2为传送节点结构方框图； 图3为无线收发器模组结构方框图。
具体实施例方式
结合实施例和附图对发明作进一步的说明。 参看图1至图3，远距离瓦斯监控报警方法，包括以下步骤
① 在需监控瓦斯浓度的作业区安装信源信宿C，如瓦斯传感器、摄 像头、对讲机、可视屏、计算机、电视机；
② 信源信宿(将电信号传送到尤线终端收发器A，如将fc斯传感器 检测到的瓦斯浓度信号传送到无线收发终端A;
③ 无线收发终端A将信源信宿C传过来的信号调制为数据信号并传 送到传送节点1;
④ 传送节点1将数据信号耦合到电力线1，利用电力线传输到传送 节点2;
⑤ 传送节点2将数据信号通过无线传送到传送节点3;
◎传送节点3将数据信号耦合到电力线2，利用电力线传送数据信
号到传送节点4;
⑦ 传送节点4将数据信号调解传送到无线收发终端B;
⑧ 无线收发终端B将信号传送给信源信宿D，如摄像头、对讲机、可视屏、计算机、电视机；
⑨ 信源信宿D发出指令，变成信源，反向传送到信源信宿C，信源
信宿C变成信宿，作业区的人员根据指令处理；
⑩ 通过步骤① (D，完成信号的双向传送，进监控，所述双向传送，
是指信源信宿C发出信号通过中间的传送装置传送到信源信宿D，亦 可是信源信宿D发出信号通过中间的传送装置传送到信源信宿C，或
者是它们之间的相互信号反馈。
传送节点2和传送节点3之间，根据传送距离的远近，可以安排 多个传送节点和电力线进行数据信号的传送，如传送节点2—电力线 3—传送节点5 —传送^'点6—电力线4 —传送节点7 —传送竹点8 — 电力线5 —传送节点9—传送节点3。
参看图l，实施远距离瓦斯监控报警方法的装置，包括瓦斯传感 器，还包括有无线收发终端、传送节点、电力线，它们之间的连接关 系为瓦斯传感器与无线收发终端A电连接，信源信宿C、无线收发终 端A、传送节点l、电力线l、传送节点2、传送节点3、电力线2、 传送节点4、无线收发终端B、信源信宿D依次电连接。所述电连接， 包括有线信道和无线信道，传送节点1与传送节点2间的电连接、传 送节点3与传送节点4间的电连接为有线信道，传送节点2与传送节 点3间的电连接、无线收发终端A与传送节点1、传送节点4与无线 收发终端B间的电连接为无线信道，信源信宿C与无线收发终端A 间的电连接、信源信宿C与无线收发终端B间的电连接为无线信道。
参看图2，所述传送节点包括天线、无线收发器模组、主控制器、双宽带高输出电流放大器、电线标准界面耦合器、电力线，它们依次 电连接，并可双向传送数据信号，所述双向传送，是指信号从天线传 送到电力线，亦可从电力线传送到天线。
参看图3，所述无线收发器模组包括天线、功率放大器、射频收 发器、微处理器和晶体振荡器，功率放大器、射频收发器、微处理器 依次电连接，并可双向传送数据信号，所述双向传送，是指信号从功 率放大器传送到微处理器，亦可从微处理器传送到功率放大器，微处 理器的另一端与主控制器电连接，天线与功率放大器电连接接收信号 再发射，天线亦与射频收发器电连接送进信号，晶体振荡器A与射 频收发器电连接，晶体振荡器B与微处理器电连接。电源给各元器
件供电。图2、图3中的天线为同一元器件。
所述电力线l、电力线2，电力线1是信源附近的电力线，如矿 井作业区附近的电力线，电力线2是安全生产监管部门附近的电力
线，可以是以下三种情况①、同一根电力线，由于电力线上装有对
信号起隔离作用的元器件，如电表、开关等，该元器件前段的电力线
称电力线l，后段的电力线称电力线2。②、同一组输电电力线上， 电力线1为X相，电力线2为Y相或Z相。③、不同组的输电电力 线上，第一组中的某相电力线为电力线1，另一组中的某相电力线为 电力线2。
本文件所述传送节点l、传送节点2、传送节点3、传送节点4、 结构相同，各元器件的作用如下
A:无线收发器模块用于接收无线终端发射来的音视频及控制信号，同时将接收到的信号传给主控制器；或接收从主控制器解调出 来的音视频及控制信号，通过无线发射给无线收发终端或传送节点。 B:主控制器将无线收发器模块传过来的信号，加上电力地址 编码，调制后，传给双宽带高输出电流放大器；或接收从电线标准介 面耦合器耦合来的信号，解调，去除电力地址编码后传给无线收发器 模块。
C:双宽带高输出电流放大器将主控制器传过来的信号，变成 大电流信号，然后传给电线标准介面耦合器耦合到电力线上。
D:电线标准介面耦合器将双宽带高输出电流放大器传过来的 大电流音视频及控制信号耦合到电力线上；或从电力线上将音视频及 控制信号分离出来，传给主控制器。
E:电源管理器是从电力线上取得的电源，通过稳压分压，分别 供电给无线收发模块，主控制器，双宽带高输出电流放大器，及电线 标准介面耦合器。
无线收发器模组各元器的作用如下
1、 功率放大器用于将射频收发器调制好的信号，通过功率放 大后调制于天线上以无线形式发送出去。
2、 射频收发器将微处理器传送过来的数据，经过载波调制后 发给功率放大器；或将天线传送过来的信号，经解调出数据后传送给 微处理器。
3、 微处理器与射频收发器互传数据；与传送节点中的主控制 器互传数据。4、 晶体振荡器B:与微处理器连接，保证微处理器正常工作。
5、 晶体振荡器A:与射频收发器连接，保证射频收发器正常工作。
权利要求
1、一种远距离瓦斯监控报警方法，其特征在于包括以下步骤①在需监控瓦斯浓度的作业区安装信源信宿C，如瓦斯传感器、摄像头、对讲机、可视屏、计算机、电视机；②信源信宿C将电信号传送到无线终端收发器A，如将瓦斯传感器检测到的瓦斯浓度信号传送到无线收发终端A；③无线收发终端A将信源信宿C传过来的信号调制为数据信号并传送到传送节点1；④传送节点1将数据信号耦合到电力线1，利用电力线传输到传送节点2；⑤传送节点2将数据信号通过无线传送到传送节点3；⑥传送节点3将数据信号耦合到电力线2，利用电力线传送数据信号到传送节点4；⑦传送节点4将数据信号调解传送到无线收发终端B；⑧无线收发终端B将信号传送给信源信宿D，如摄像头、对讲机、可视屏、计算机、电视机；⑨信源信宿D发出指令，变成信源，反向传送到信源信宿C，信源信宿C变成信宿，作业区的人员根据指令处理；⑩通过步骤①～⑨，完成信号的双向传送，进监控，所述双向传送，是指信源信宿C发出信号通过中间的传送装置传送到信源信宿D，亦可是信源信宿D发出信号通过中间的传送装置传送到信源信宿C，或者是它们之间的相互信号反馈。
2、 一种实施权利要求1的远距离瓦斯监控报警方法的装置，包 括瓦斯传感器，其特征在于还包括有无线收发终端、传送节点、电 力线，它们之间的连接关系为瓦斯传感器与无线收发终端A电连接，信源信宿C、无线收发终端A、传送节点l、电力线l、传送节点2、 传送节点3、电力线2、传送节点4、无线收发终端B、信源信宿D 依次电连接。
3、 根据权利要求2所述的实施权利要求1的远距离瓦斯监控报警方法的装置，其特征在于所述传送节点包括天线、无线收发器模组、主控制器、双宽带高输出电流放大器、电线标准界面耦合器、电 力线，它们依次电连接，并可双向传送数据信号，所述双向传送，是 指信号从大线传送到电力线，亦nj从电力线传送到天线。
4、 根据权利要求3所述的实施权利要求1的远距离瓦斯监控报警方法的装置，其特征在于所述无线收发器模组包括天线、功率放大器、射频收发器、微处理器和晶体振荡器，功率放大器、射频收发 器、微处理器依次电连接，并可双向传送数据信号，所述双向传送， 是指信号从功率放大器传送到微处理器，亦可从微处理器传送到功率 放大器，微处理器的另一端与主控制器电连接，天线与功率放大器电 连接接收信号再发射，天线亦与功率放大器电连接送进信号，晶体振荡器A与射频放大器电连接，晶体振荡器B与微处理器电连接。
全文摘要
本发明远距离瓦斯监控报警方法，包括以下步骤在需监控瓦斯浓度的作业区安装瓦斯传感器，瓦斯传感器将检测到的瓦斯浓度信号等信源信宿C传送到无线收发终端A，然后依次传送到传送节点1、电力线1、传送节点2、传送节点3、电力线2、传送节点4、无线收发终端B、信源信宿D，信源信宿D发出指令，反向传送到信源信宿C，作业区的人员根据指令处理；通过上述步骤，完成信号的双向传送，进行监控。本发明的优点在于作业区安全生产的情况，如煤矿矿井的瓦斯浓度、湿度、温度、气压、粉尘度、生产进度等都可利用本方法反映到千里之外的各级安全生产监管部门，监管部门可及时快速反馈信息到作业区，这样大大有利于安全生产。
文档编号G08B21/16GK101441803SQ20081022000
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者邓新文, 鑫 陈 申请人:邓新文;陈 鑫