专利名称：煤矿井下多种数据监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿井下数据监测系统。
背景技术：
煤矿事故是煤矿作业的重大事件，如何实现煤矿安全作业是一个重要的课题。而事故前预警是减少煤矿事故的高效方法，事故前预警能够保障井下人员在事故发生前迅速撤离，或实现矿下环境的控制进而避免事故等；而事故前预警依赖于对井下的多种数据采集，但由井下环境复杂，目前，对于井下的多种数据采集准确性较低，并且难以对事故隐患位置进行准确定位
实用新型内容
本实用新型是为了解决煤矿井下数据采集的准确性低、难以对事故隐患位置进行准确定位的问题，从而提供一种煤矿井下多种数据监测系统。煤矿井下多种数据监测系统，它包括N个井下监测单元和井上控制单元，N个井下监测单元分布在煤矿井下，N为正整数；每个井下监测单元均包括井下控制电路、温度传感器、压力传感器、湿度传感器、瓦斯浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、一号无线通讯电路和GPS电路；井上控制单元包括二号无线通讯电路和井上控制电路；温度传感器用于采集煤矿井下的温度；压力传感器用于采集煤矿井下的压力；湿度传感器用于采集煤矿井下的湿度；瓦斯浓度传感器用于采集煤矿井下的瓦斯浓度；氧气浓度传感器用于采集煤矿井下的氧气浓度；二氧化碳浓度传感器用于采集煤矿井下的二氧化碳浓度；温度传感器的温度采集信号输出端与井下控制电路的温度采集信号输入端连接；压力传感器的压力采集信号输出端与井下控制电路的压力采集信号输入端连接；湿度传感器的湿度采集信号输出端与井下控制电路的湿度采集信号输入端连接；瓦斯浓度传感器的瓦斯浓度采集信号输出端与井下控制电路的瓦斯浓度采集信号输入端连接；氧气浓度传感器的氧气浓度采集信号输出端与井下控制电路的氧气浓度采集信号输入端连接；二氧化碳浓度传感器的二氧化碳浓度采集信号输出端与井下控制电路的二氧化碳浓度采集信号输入端连接；一号无线通讯电路的无线通讯信号输入或输出端与井下控制电路的无线通讯信号输出或输入端连接；GPS电路的GPS信号输出端与井下控制电路的GPS信号输入端连接；一号无线通讯电路与二号无线通讯电路采用无线的方式通讯；二号无线通讯电路的无线信号输入或输出端与井上控制电路的无线信号输出或输入端连接。 每个井下监测单元还包括一级警示电路、二级警示电路和三级警示电路，所述一级警示电路的警示信号输入端与井下控制电路的一号警示信号输出端连接；二级警示电路的警示信号输入端与井下控制电路的二号警示信号输出端连接；三级警示电路的警示信号输入端与井下控制电路的三号警示信号输出端连接。井下显示器的显示信号输入端与井下控制电路的显示信号输出端连接。井上控制单元还包括存储器，所述存储器的存储器信号输出或输入端与井上控制电路的存储器信号输入或输出端连接。井上控制单元还包括井上显示器，所述井上显示器的显示信号输入端与井上控制电路的显示信号输出端连接。井上控制单元还包括井上警示电路，所述井上警示电路的警示信号输入端与井上控制电路的警示信号输出端连接。井上控制单元还包括无线信号发射电路和无线信号接收终端，无线信号发射电路的无线信号输入端与井上控制电路的无线信号输出端连接，无线信号发射电路和无线信号接收终端采用无线的方式通讯。 无线信号接收终端为手机。本实用新型在单点同时进行多种数据的采集，对单点环境下的温度、压力、湿度、瓦斯浓度、氧气浓度和二氧化碳浓度进行实时采集，采集准确性高，并且通过GPS电路进行单点位置判断，能够对事故隐患位置进行准确定位。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是一个井下监测单元的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一、结合图I和图2说明本具体实施方式
，煤矿井下多种数据监测系统，它包括N个井下监测单元和井上控制单元，N个井下监测单元分布在煤矿井下，N为正整数；每个井下监测单元均包括井下控制电路11、温度传感器12、压力传感器13、湿度传感器14、瓦斯浓度传感器15、氧气浓度传感器16、二氧化碳浓度传感器17、一号无线通讯电路18和GPS电路19 ； 井上控制单元包括二号无线通讯电路2和井上控制电路3 ；温度传感器12用于采集煤矿井下的温度；压力传感器13用于采集煤矿井下的压力；湿度传感器14用于采集煤矿井下的湿度；瓦斯浓度传感器15用于采集煤矿井下的瓦斯浓度；氧气浓度传感器16用于采集煤矿井下的氧气浓度；二氧化碳浓度传感器17用于采集煤矿井下的二氧化碳浓度；温度传感器12的温度采集信号输出端与井下控制电路11的温度采集信号输入端连接；压力传感器13的压力采集信号输出端与井下控制电路11的压力采集信号输入端连接；湿度传感器14的湿度采集信号输出端与井下控制电路11的湿度采集信号输入端连接；瓦斯浓度传感器15的瓦斯浓度采集信号输出端与井下控制电路11的瓦斯浓度采集信号输入端连接；氧气浓度传感器16的氧气浓度采集信号输出端与井下控制电路11的氧气浓度采集信号输入端连接；二氧化碳浓度传感器17的二氧化碳浓度采集信号输出端与井下控制电路11的二氧化碳浓度采集信号输入端连接；一号无线通讯电路18的无线通讯信号输入或输出端与井下控制电路11的无线通讯信号输出或输入端连接；GPS电路19的GPS信号输出端与井下控制电路11的GPS信号输入端连接；一号无线通讯电路18与二号无线通讯电路2采用无线的方式通讯；二号无线通讯电路2的无线信号输入或输出端与井上控制电路3的无线信号输出或输入端连接。本实用新型将多个井下监测单元分布在煤矿井下，优选将检测范围覆盖到整个井下，实现对煤矿井下每个监测点的温度、压力、湿度、瓦斯浓度、氧气浓度和二氧化碳浓度的实时采集，并能够对每个点的位置进行准确判断。当一个或多个检测点发生数据超标时，井上控制单元能够迅速定位，采用后续对应措施实现隐患排除和事故处理。
具体实施方式
二、本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，每个井下监测单元还包括一级警示电路21、二级警示电路22和三级警示电路23，所述一级警示电路21的警示信号输入端与井下控制电路11的一号警示信号输出端连接；二级警示电路22的警示信号输入端与井下控制电路11的二号警示信号输出端连接；三级警示电路23的警示信号输入端与井下控制电路11的三号警示信号输出端连接。·本实施方式采用三个级别的警示电路实现对隐患的低、中、高进行警示，保证人身安全的同时最大限度的保障工业生产，如当温度较低时，湿度较大时提示井下人员进行相的措施，对井下人员进行人身保护。
具体实施方式
三、本具体实施方式
与具体实施方式
一或二所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，井下显示器20的显示信号输入端与井下控制电路11的显示信号输出端连接。本实施方式，采用显示器20对井下各种数据进行显示，保障井下工作人员对井下环境做出准确了解。
具体实施方式
四、本具体实施方式
与具体实施方式
三所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，井上控制单元还包括存储器4，所述存储器4的存储器信号输出或输入端与井上控制电路3的存储器信号输入或输出端连接。本实施方式中，采用存储器4对采集到的多种数据进行存储，为以后建立煤矿井下数据库做数据支撑。
具体实施方式
五、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二或四所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，井上控制单元还包括井上显示器5，所述井上显示器5的显示信号输入端与井上控制电路3的显示信号输出端连接。本实施方式中，采用井上显示器5对采集到的各种数据进行显示，使井上安检人员直观判断井下的状态。
具体实施方式
六、本具体实施方式
与具体实施方式
五所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，井上控制单元还包括井上警示电路6，所述井上警示电路6的警示信号输入端与井上控制电路3的警示信号输出端连接。本实施方式中，采用井上警示电路6对井上安检人员进行提示。
具体实施方式
七、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二、四或六所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，井上控制单元还包括无线信号发射电路7和无线信号接收终端8，无线信号发射电路7的无线信号输入端与井上控制电路3的无线信号输出端连接，无线信号发射电路7和无线信号接收终端8采用无线的方式通讯。本实施方式中，采用无线信号发射电路7和无线信号接收终端8实现安检人员的远程监控。
具体实施方式
八、本具体实施方式
与具体实施方式
七所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，无线信号接收终端8为手机。
具体实施方式
九、本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，N=20。
具体实施方式
十、本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的煤矿井下多种数据监测系统的区别在于，井下控制电路11和井上控制电路3均采用单片机实现。
权利要求1.煤矿井下多种数据监测系统，其特征是它包括N个井下监测单元和井上控制单元，N个井下监测单元分布在煤矿井下，N为正整数；每个井下监测单元均包括井下控制电路(11)、温度传感器(12)、压力传感器(13)、湿度传感器(14)、瓦斯浓度传感器(15)、氧气浓度传感器(16)、二氧化碳浓度传感器(17)、一号无线通讯电路(18)和GPS电路(19)； 井上控制单元包括二号无线通讯电路(2)和井上控制电路(3)； 温度传感器(12)用于采集煤矿井下的温度；压力传感器(13)用于采集煤矿井下的压力；湿度传感器(14)用于采集煤矿井下的湿度；瓦斯浓度传感器(15)用于采集煤矿井下的瓦斯浓度；氧气浓度传感器(16)用于采集煤矿井下的氧气浓度；二氧化碳浓度传感器(17)用于采集煤矿井下的二氧化碳浓度； 温度传感器(12)的温度采集信号输出端与井下控制电路(11)的温度采集信号输入端连接；压力传感器(13)的压力采集信号输出端与井下控制电路(11)的压力采集信号输入端连接；湿度传感器(14)的湿度采集信号输出端与井下控制电路(11)的湿度采集信号输入端连接；瓦斯浓度传感器(15)的瓦斯浓度采集信号输出端与井下控制电路(11)的瓦斯浓度采集信号输入端连接；氧气浓度传感器(16)的氧气浓度采集信号输出端与井下控制电路(11)的氧气浓度采集信号输入端连接；二氧化碳浓度传感器(17)的二氧化碳浓度采集信号输出端与井下控制电路(11)的二氧化碳浓度采集信号输入端连接； 一号无线通讯电路(18)的无线通讯信号输入或输出端与井下控制电路(11)的无线通讯信号输出或输入端连接；GPS电路(19)的GPS信号输出端与井下控制电路(11)的GPS信号输入端连接； 一号无线通讯电路(18 )与二号无线通讯电路(2 )采用无线的方式通讯；二号无线通讯电路(2)的无线信号输入或输出端与井上控制电路(3)的无线信号输出或输入端连接。
2.根据权利要求I所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于每个井下监测单元还包括一级警示电路(21 )、二级警示电路(22)和三级警示电路(23)，所述一级警示电路(21)的警示信号输入端与井下控制电路(11)的一号警示信号输出端连接；二级警示电路(22)的警示信号输入端与井下控制电路(11)的二号警示信号输出端连接；三级警示电路(23)的警示信号输入端与井下控制电路(11)的三号警示信号输出端连接。
3.根据权利要求I或2所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于井下显示器(20)的显示信号输入端与井下控制电路(11)的显示信号输出端连接。
4.根据权利要求3所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于井上控制单元还包括存储器(4)，所述存储器(4)的存储器信号输出或输入端与井上控制电路(3)的存储器信号输入或输出端连接。
5.根据权利要求1、2或4所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于井上控制单元还包括井上显示器(5)，所述井上显示器(5)的显示信号输入端与井上控制电路(3 )的显示信号输出端连接。
6.根据权利要求5所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于井上控制单元还包括井上警示电路(6)，所述井上警示电路(6)的警示信号输入端与井上控制电路(3 )的警示信号输出端连接。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于井上控制单元还包括无线信号发射电路(7)和无线信号接收终端(8 )，无线信号发射电路(7 )的无线信号输入端与井上控制电路(3 )的无线信号输出端连接，无线信号发射电路(7 )和无线信号接收终端(8 )采用无线的方式通讯。
8.根据权利要求7所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于无线信号接收终端(8)为手机。
9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于N=20。
10.根据权利要求9所述的煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于煤矿井下多种数据监测系统，其特征在于井下控制电路(11)和井上控制电路(3 )均采用单片机实现。
专利摘要煤矿井下多种数据监测系统，涉及一种煤矿井下数据监测系统，它是为了解决煤矿井下数据采集的准确性低、难以对事故隐患位置进行准确定位的问题。它采用温度传感器、压力传感器、湿度传感器、瓦斯浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器分别采集煤矿井下的温度、压力、湿度、瓦斯浓度、氧气浓度和二氧化碳浓度；一号无线通讯电路的无线通讯信号输入或输出端与井下控制电路的无线通讯信号输出或输入端连接；采用GPS电路提供GPS信号给井下控制电路；一号无线通讯电路与二号无线通讯电路采用无线的方式通讯；二号无线通讯电路的无线信号输入或输出端与井上控制电路的无线信号输出或输入端连接。本实用新型适用于煤矿生产运行过程中。
文档编号G08C17/02GK202560325SQ20122020978
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者杨姝, 宋小燕, 宋莹莹, 喻玲 申请人:黑龙江科技学院