专利名称：一种矿井通信报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿井通信报警系统。
背景技术：
矿井下工况极为复杂，井下的矿道弯弯曲曲，简单的无线通信设备难以实现顺利的通信。矿井下为爆炸性气体环境，设备本身需要严格的安全设计，因此虽然现代通信技术日新月异，许多先进的通信技术可以帮助矿井解决许多问题，但却因为安全问题无法应用到矿井中去，目前把先进通信技术与矿井环境，用安全设计的理念结合起来具有非常重大的现实意义。此外，在矿井井下的特殊环境中，通信基站除了与终端进行通信外，还要求通信基站具有配合定位仪对人及设备进行精确定位，并实时配合瓦斯检测设备和其它监控设备传送数据的功能。当前还未有可完整完成上述功能的并满足井下安全条件的通信产品和水位、瓦斯的报警系统。
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种矿井通信报警系统，该系统能保证井下各个区域均被网络通信覆盖，当矿井内发生险情时立刻向井上的监控中心报警，并能对井下受困人员进行统计，为救援人员争取到更多的救援时间。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种矿井通信报警系统，包括水位报警检测设备以及瓦斯报警检测设备，还包括用于统计入井人员信息的自动考勤设备、用于传输井内信息的WiFi无线通信模块、用于接收井内信息的监控中心，所述WiFi无线通信模块的输入端分别与所述水位报警检测设备、瓦斯报警检测设备、自动考勤设备连接，所述WiFi无线通信模块的输出端连接至监控中心。所述水位报警检测设备、瓦斯报警检测设备对矿井内的水位、瓦斯进行实时监测，当出现险情时，该设备立即发出报警信号，并将险情通过WiFi无线通信模块传输至井上的监控中心。同时，系统配备的自动考勤设备可统计出井内的人员分布信息，一旦发生事故时，救援人员可根据自动考勤设备传输至监控中心的信息查出事故地点周围的人员情况，然后可再用探测器在事故处进一步确定人员准确位置，帮助救援人员以准确快速的方式营救出遇险人员。进一步，所述WiFi无线通信模块包括一个或多个WiFi无线通信基站，每个基站均设有代号作为标识。进一步，所述WiFi无线通信基站包括以太网接口、WiFi无线接入模块、WiFi无线中继模块，其中所述WiFi无线接入模块分别与以太网接口、WiFi无线中继模块连接。WiFi无线接入模块及其天线接收由报警检测设备传来的数据后汇总，然后经WiFi无线中继模块及其天线向下一级节点发出；由于在每个基站都已设定有唯一的代号，在系统施工时就已经规定了它的上级节点和下级节点，它从自己的覆盖区接收数据，也从上级节点接收数据，然后把这些数据汇总后发给下级节点，直到这些数据传到地面的监控中心为止。[0008]进一步，所述水位报警检测设备为安装在矿井某水平线位置的柱体状设备，设备设有水位警戒线的水位传感触点，水位报警检测设备内部安装有水位报警装置、水位信息处理器、水位信息发射模块，其中所述水位传感触点的输出端连接至所述水位信息处理器的输入端，所述水位报警装置、水位信息发射模块的输入端分别连接至所述水位信息处理器的输出端，所述水位信息发射模块与WiFi无线通信模块通过无线信号连接。当有透水事故发生，矿井内水位一旦升至水位报警检测设备的水位警戒线，水位传感触点与水接触后立刻反馈信息至水位信息处理器，水位信息处理器启动水位报警装置引起井内员工注意，并通过水位信息发射模块把报警信息及定位信息发送至WiFi无线通信模块，由WiFi无线通信模块把相关信息传送至监控中心，监控中心即可收到报警信息，并查询到水位报警装置所处于矿井的位置，采取救援行动。进一步，所述瓦斯报警检测设备包括依次连接的用于检测井内瓦斯浓度的瓦斯检测单元、用于处理瓦斯浓度检测数据的瓦斯信息处理器、瓦斯信息发射模块，所述瓦斯信息发射模块与WiFi无线通信模块通过无线信号连接，所述瓦斯浓度检测处理器的输出端还连接有瓦斯信息显示装置、声光报警器。瓦斯检测单元负责检测矿井内的瓦斯参数，并将参数传送至瓦斯信息处理器进行运算，所得数据通过瓦斯信息发射模块发送至WiFi无线通信模块，由WiFi无线通信模块传送至监控中心。进一步，所述瓦斯检测单元包括了用于检测井内甲烷气体浓度的甲烷气体传感装置以及测量井内温度的温度传感装置。所述甲烷气体传感装置采用精确度高的红外式甲烷气体传感器来检测瓦斯浓度，并综合温度传感装置的温度监测数据，由瓦斯信息处理器进行运算是否达到预设的有瓦斯爆炸危险的条件。进一步，所述自动考勤设备包括由矿井员工随身携带的电子标签身份卡、以及放置在矿井通道的多个标签阅读器，所述电子标签身份卡与标签阅读器无线通信连接，所述标签阅读器与WiFi无线通信模块无线通信连接。当人员进入矿井，只要通过或接近放置在通道内的任何一个标签阅读器，标签阅读器即会感应到信号同时通过WiFi无线通信模块将信息立即上传到监控中心的计算机上，计算机就可判断出具体信息(如:是谁，在哪个位置，具体时间)，管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击小区内的任一位置，计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。进一步，所述电子标签身份卡内装有微型电芯、资料发射芯片以及以WiFi为通信渠道的声光模块。所述声光模块的主要作用是当发生险情时，所述WiFi无线通信模块会将报警信号发送至员工的电子标签身份卡，声光模块会不断闪烁并发出声响，提醒员工有危险发生，也方便救援人员在井内寻找遇险人员。本实用新型的有益效果是:本实用新型是一种基于WiFi通信技术的矿井报警系统，该系统可实时监测井内水位以及瓦斯浓度数据。可靠的无线网络覆盖使得当矿井内的水位、瓦斯浓度达到预警数据时，井内的报警器立即响起报警信号，并将险情传输至井上的监控中心。此外，该报警系统还能统计出矿井内受困员工的信息，为救援争取到有利的条件和时间。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0016]
图1是本实用新型的结构框图；图2是WiFi无线通信基站的结构框图；图3是水位报警检测设备的结构框图；图4是瓦斯报警检测设备的结构框图；图5是自动考勤设备的结构示意图；图6是电子标签身份卡的内部结构示意图。
具体实施方式
参照
图1，一种矿井通信报警系统，包括水位报警检测设备I以及瓦斯报警检测设备2，还包括用于统计入井人员信息的自动考勤设备3、用于传输井内信息的WiFi无线通信模块4、用于接收井内信息的监控中心5，所述WiFi无线通信模块4的输入端分别与所述水位报警检测设备1、瓦斯报警检测设备2、自动考勤设备3连接，所述WiFi无线通信模块4的输出端连接至监控中心5。所述水位报警检测设备1、瓦斯报警检测设备2对矿井内的水位、瓦斯进行实时监测，当出现险情时，该设备立即发出报警信号，并将险情通过WiFi无线通信模块4传输至井上的监控中心5。同时，系统配备的自动考勤设备3可统计出井内的人员分布信息，一旦发生事故时，救援人员可根据自动考勤设备3传输至监控中心5的信息查出事故地点周围的人员情况，然后可再用探测器在事故处进一步确定人员准确位置，帮助救援人员以准确快速的方式营救出遇险人员。进一步，所述WiFi无线通信模块4包括一个或多个WiFi无线通信基站，每个基站均设有代号作为标识。进一步，参照图2，所述WiFi无线通信基站包括以太网接口 401、WiFi无线接入模块402、WiFi无线中继模块403，其中所述WiFi无线接入模块402分别与以太网接口 401、WiFi无线中继模块403连接。WiFi无线接入模块402及其天线接收由报警检测设备传来的数据后汇总，然后经WiFi无线中继模块403及其天线向下一级节点发出；由于在每个基站都已设定有唯一的代号，在系统施工时就已经规定了它的上级节点和下级节点，它从自己的覆盖区接收数据，也从上级节点接收数据，然后把这些数据汇总后发给下级节点，直到这些数据传到地面的监控中心5为止。进一步，参照图3，所述水位报警检测设备I为安装在矿井某水平线位置的柱体状设备，设备设有水位警戒线的水位传感触点101，水位报警检测设备内部安装有水位报警装置102、水位信息处理器103、水位信息发射模块104，其中所述水位传感触点101的输出端连接至所述水位信息处理器103的输入端，所述水位报警装置102、水位信息发射模块104的输入端分别连接至所述水位信息处理器103的输出端，所述水位信息发射模块104与WiFi无线通信模块4连接。当有透水事故发生，矿井内水位一旦升至水位报警检测设备I的水位警戒线，水位传感触点101与水接触后立刻反馈信息至水位信息处理器103，水位信息处理器103启动水位报警装置102引起井内员工注意，并通过水位信息发射模块104把报警信息及定位信息发送至WiFi无线通信模块4，由WiFi无线通信模块4把相关信息传送至监控中心5，监控中心5即可收到报警信息，并查询到水位报警装置所处于矿井的位置，采取救援行动进一步，参照图4，所述瓦斯报警检测2设备包括依次连接的用于检测井内瓦斯浓度的瓦斯检测单元21、用于处理瓦斯浓度检测数据的瓦斯浓信息处理器202、瓦斯信息发射模块203，所述瓦斯信息发射模块203与WiFi无线通信模块4通过无线信号连接，所述瓦斯浓度检测处理器202的输出端还连接有瓦斯信息显示装置204、声光报警器205。瓦斯检测单元21负责检测矿井内的瓦斯参数，并将参数传送至瓦斯信息处理器202进行运算，所得数据通过瓦斯信息发射模块203发送至WiFi无线通信模块4，由WiFi无线通信模块4传送至监控中心。进一步，所述瓦斯检测单元21包括了用于检测井内甲烷气体浓度的甲烷气体传感装置211以及测量井内温度的温度传感装置212。所述甲烷气体传感装置211采用精确度高的红外式甲烷气体传感器来检测瓦斯浓度，并综合温度传感装置212的温度监测数据，由瓦斯信息处理器202进行运算是否达到预设的有瓦斯爆炸危险的条件。进一步，参照图5，所述自动考勤设备包括由矿井员工随身携带的电子标签身份卡301、以及放置在矿井通道的多个标签阅读器302，所述电子标签身份卡301与标签阅读器302无线通信连接，所述标签阅读器302与WiFi无线通信模块4无线通信连接。当人员进入矿井，只要通过或接近放置在通道内的任何一个标签阅读器302，标签阅读器302即会感应到信号同时通过WiFi无线通信模块4将信息立即上传到监控中心5的计算机上，计算机就可判断出具体信息(如:是谁，在哪个位置，具体时间)，管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击小区内的任一位置，计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。进一步，所述电子标签身份卡301内装有微型电芯311、资料发射芯片321以及以WiFi为通信渠道的声光模块331。所述声光模块331的主要作用是当发生险情时，所述WiFi无线通信模块4会将报警信号发送至员工的电子标签身份卡301，声光模块331会不断闪烁并发出声响，提醒员工有危险发生，也方便救援人员在井内寻找遇险人员。以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种矿井通信报警系统，包括水位报警检测设备(I)以及瓦斯报警检测设备(2)，其特征在于:还包括用于统计入井人员信息的自动考勤设备(3)、用于传输井内信息的WiFi无线通信模块(4)、用于接收井内信息的监控中心(5)，所述WiFi无线通信模块(4)的输入端分别与所述水位报警检测设备(I)、瓦斯报警检测设备(2)、自动考勤设备(3)连接，所述WiFi无线通信模块(4)的输出端连接至监控中心(5)。
2.根据权利要求1所述的一种矿井通信报警系统，其特征在于:所述WiFi无线通信模块(4)包括一个或多个WiFi无线通信基站。
3.根据权利要求2所述的一种矿井通信报警系统，其特征在于:所述WiFi无线通信基站包括以太网接口(401)、WiFi无线接入模块(402)、WiFi无线中继模块(403)，其中所述WiFi无线接入模块(402)分别与以太网接口(401)、WiFi无线中继模块(403)连接。
4.根据权利要求1所述的一种矿井通信报警系统，其特征在于:所述水位报警检测设备(I)为安装在矿井某水平线位置的柱体状设备，设备上设有水位警戒线的水位传感触点(101)，水位报警检测设备(I)内部安装有水位报警装置(102)、水位信息处理器(103)、水位信息发射模块(104)，其中所述水位传感触点(101)的输出端连接至所述水位信息处理器(103)的输入端，所述水位报警装置(102)、水位信息发射模块(104)的输入端分别连接至所述水位信息处理器(103)的输出端，所述水位信息发射模块(104)与WiFi无线通信模块(4)通过无线信号连接。
5.根据权利要求1所述的一种矿井通信报警系统，其特征在于:所述瓦斯报警检测设备(2)包括依次连接的用于检测井内瓦斯浓度的瓦斯检测单元(21)、用于处理瓦斯浓度检测数据的瓦斯信息处理器(202)、瓦斯信息发射模块(203)，所述瓦斯信息发射模块(203)与WiFi无线通信模块(4)通过无线信号连接，所述瓦斯信息处理器(202)的输出端还连接有瓦斯信息显不装置(204 )、声光报警器(205 )。
6.根据权利要求5所述的一种矿井通信报警系统，其特征在于:所述瓦斯检测单元(21)包括了用于检测井内甲烷气体浓度的甲烷气体传感装置(211)以及测量井内温度的温度传感装置(212)。
7.根据权利要求1所述的一种矿井通信报警系统，其特征在于:所述自动考勤设备(3)包括由矿井员工随身携带的电子标签身份卡(301)、以及放置在矿井通道的多个标签阅读器(302)，所述电子标签身份卡(301)与标签阅读器(302)无线通信连接，所述标签阅读器(302)与WiFi无线通信模块(4)无线通信连接。
8.根据权利要求7所述的一种矿井通信报警系统，其特征在于:所述电子标签身份卡(301)内装有微型电芯(311)、资料发射芯片(321)以及以WiFi为通信渠道的声光模块(331)。
专利摘要本实用新型公开了一种矿井通信报警系统，包括水位报警检测设备以及瓦斯报警检测设备，还包括用于统计入井人员信息的自动考勤设备、用于传输井内信息的WiFi无线通信模块、用于接收井内信息的监控中心，所述WiFi无线通信模块的输入端分别与所述水位报警检测设备、瓦斯报警检测设备、自动考勤设备连接，所述WiFi无线通信模块的输出端连接至监控中心。该系统能保证井下各个区域均被网络通信覆盖，当矿井内发生险情时立刻向井上的监控中心报警，并能对井下受困人员进行统计，为救援人员争取到更多的救援时间。
文档编号E21F17/18GK203050784SQ201220684248
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者黄伟文 申请人:江门市侍卫长卫星应用安全有限公司