一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统，包括：（a）信息层，所述信息层由位于地面的监测控制主站和地面交换机构成；（b）控制层，所述控制层由多个位于地下的组成环网的防爆工业以太网络交换机和本安型网络智能分站组成，所述地面交换机通过无线网络与监测控制主站通讯。本发明实现了矿井参数无线采集、自动存储、判断和报警，可大大提高矿井安全系统的数据传输性能和效率，为减少矿井事故的发生起到了很好的保障作用。
【专利说明】一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安全监测系统，具体涉及一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统。
【背景技术】
[0002]目前，迫切需要在井下布置安全监测的网络系统，及时的获取矿井中的各种环境因素的信息，如易燃易爆气体、温度、湿度、二氧化碳、二氧化硫、大气压等气体指标信息，以及定位信息以及现场的图像信息。并将其信息能定位到井下各处，还能及时传输到井上的监控中心进行处理，根据处理结果提出预防或救助方案。这样才能有效地避免危险事故的发生，或在事故发生后及时掌握矿井中的情况，有利于开展应急救援行动，最大程度上保护工作人员生命安全与减少国家财产的损失。这种安全监测网络系统需要将矿井各种信息采集并上传到地面监控中心，然后对煤矿井下的信息进行综合分析处理。但由于煤矿井下环境复杂，地势起伏、转弯等变化较大，造成井下布线困难，即使布线成功其成本是巨大的，还很难在煤矿普及。
[0003]为煤矿井下安全使用了如下监控系统:工作面综合监测系统、瓦斯等环境参数监测系统、通风监测系统、设备运行参数监控系统、皮带集控系统和束管监测系统等。这些安全生产监测监控系统多为封闭系统，系统中使用的通信协议和信息交换标准都是由厂商自己制定的，严格保密，互不兼容。而且，网络结构和通信模式多样，不同系统间联网困难，难以做到数据共享，造成设备的重复投资，由于每种系统都需要建立自己的通信网络，电缆(光缆)的重复敷设、维修人员的重复设置，造成企业资源配置不合理，并且系统的可扩展性受到限制。
[0004]另外，现有的大多数安装传感装置的矿井生产现场还处于有线的传感器接到一个终端进行监测和控制，这样增加了成本浪费资源而且也不利于整体的监测和控制。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种运行稳定可靠、可实时显示矿井环境参数的地面与地下通过无线网络通讯的矿井安全监测系统。
[0006]为解决上述技术问题，一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统，包括:
[0007](a)信息层，所述信息层由位于地面的监测控制主站和地面交换机构成；
[0008](b)控制层，所述控制层由多个位于地下的组成环网的防爆工业以太网络交换机和本安型网络智能分站组成，将现场设备I/o网络的功能和对等信息传输网络结合起来，构建高速数据传输和控制通道，通过工业以太网处理信息；
[0009]所述地面交换机通过无线网络与监测控制主站通讯。
[0010]进一步地，上述无线网络由中继路由、汇聚节点和收发模块构成，所述防地面交换机的数据信号输出端与中继路由的控制信号输入端连接，所述中继路由将所述地面交换机的数据通过中继多跳方式传输到汇聚节点，再通过收发模块传送到监测控制主站。
[0011]作为本发明的改进，将摄像头釆集的信息进行收集与贮存的本安型视频服务器与防爆工业以太网络交换机连接。
[0012]上述本安型网络智能分站将传感器的数据传输给防爆工业以太网络交换机。
[0013]上述传感器包括井内瓦斯传感器、井内温湿度传感器和井内空气流量传感器。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0015]1、本发明实现了矿井参数无线采集、自动存储、判断和报警，可大大提高矿井安全系统的数据传输性能和效率，为减少矿井事故的发生起到了很好的保障作用。
[0016]2、本发明可实现实时监测并对异常情况通过报警器进行警告，可最大限度减少安全事故的发生，具有开放性好，实时性高和安全性好等特点，采用开放式的通信协议可保证系统长时间安全运行，能够大大提高矿井安全系统的数据传输性能和效率，为减少矿井事故的发生起到了很好的保障作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0018]图1为本发明的原理图；
[0019]图2为本发明的地面交换机与监测控制主站通过无线网络通讯的原理图。
【具体实施方式】
[0020]为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0021]如图1所示，一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统，包括:
[0022](a)信息层，所述信息层由位于地面的监测控制主站I和地面交换机2构成；
[0023](b)控制层，所述控制层由多个位于地下的组成环网的防爆工业以太网络交换机5和本安型网络智能分站6组成，将现场设备I/O网络的功能和对等信息传输网络结合起来，构建高速数据传输和控制通道，通过工业以太网处理信息；
[0024]所述地面交换机2通过无线网络与监测控制主站I通讯。
[0025]如图2所示，所述无线网络由中继路由8、汇聚节点9和收发模块10构成，所述防地面交换机2的数据信号输出端与中继路由8的的控制信号输入端连接，所述中继路由8将所述地面交换机2的数据通过中继多跳方式传输到汇聚节点9，再通过收发模块10传送到监测控制主站I。
[0026]将摄像头4釆集的信息进行收集与贮存的本安型视频服务器3与防爆工业以太网络交换机5连接。
[0027]所述本安型网络智能分站6将传感器7的数据传输给防爆工业以太网络交换机5。
[0028]所述传感器7包括井内瓦斯传感器、井内温湿度传感器和井内空气流量传感器。
[0029]本发明的信息层主要由地面控制主站组成，提供与低层设备的交互界面，通过上层主站、网络管理系统和监测监控系统，访问和控制井下各个传感器等监测监控设备，实现监测数据的收集、存储、显示、报警、处理、分析、报表打印等。
[0030]本发明的控制层主要由井下防爆工业以太及其网络交换设备组成，其将现场设备I/O网络的功能和对等信息传输网络结合起来，构建高速数据传输和控制通道。通过工业以太网处理大量的、变化的、多样的信息，每个现场设备都可以独享网络带宽，满足矿井不同类型数据(控制数据、监测数据、语音和视频)高速、综合的特征要求，真正实现交换式的安全监测监控传输控制，不同类型数据传输带宽可复用。并且，基于开放性网络结构设计，所有现场设备通过接入分站，可实现不同协议之间的无缝连接，达到子系统最大限度地实现信息共享和扩展性。
【权利要求】
1.一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统，其特征在于，包括: Ca)信息层，所述信息层由位于地面的监测控制主站(I)和地面交换机(2)构成； (b)控制层，所述控制层由多个位于地下的组成环网的防爆工业以太网络交换机(5)和本安型网络智能分站(6)组成，将现场设备I/O网络的功能和对等信息传输网络相结合，构建高速数据传输和控制通道，通过工业以太网处理信息； 所述地面交换机(2)通过无线网络与监测控制主站(I)通讯。
2.如权利要求1所述的一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统，其特征在于:所述无线网络由中继路由(8)、汇聚节点(9)和收发模块(10)构成，所述防地面交换机(2)的数据信号输出端与中继路由(8)的控制信号输入端连接，所述中继路由(8)将所述地面交换机(2)的数据通过中继多跳方式传输到汇聚节点(9)，再通过收发模块(10)传送到监测控制主站(I)。
3.如权利要求1所述的一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统，其特征在于:将摄像头(4)釆集的信息进行收集与贮存的本安型视频服务器(3)与防爆工业以太网络交换机(5)连接。
4.如权利要求1所述的一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统，其特征在于:所述本安型网络智能分站(6)将传感器(7)的数据传输给防爆工业以太网络交换机(5)。
5.如权利要求1所述的一种以无线网络与监测控制主站通讯的安全监测系统，其特征在于:所述传感器(7)包括井内瓦斯传感器、井内温湿度传感器和井内空气流量传感器。
【文档编号】E21F17/18GK103541769SQ201310464965
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】张宏志 申请人:安徽华印机电股份有限公司