一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，包括有位于井上的监控平台，位于井下的工业以太环网、CAN转以太网、协调器节点、多个路由节点和多组压力数据采集节点；本实用新型采用压力数据采集节点采集矿井液压支架各点的压力，然后通过ZigBee网络依次传输给对应的路由节点、协调器节点，协调器节点依次通过CAN转以太网、工业以太环网将采集数据传输给井上的监控平台。本实用新型实时采集液压支架压力数据，且数据传输快速，便于井上人员事实掌握矿井液压支架各点的压力，实现有效监控的目的。
【专利说明】
一种基于Z i gBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及矿井液压支架压力监控领域，具体是一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统。
【背景技术】
[0002]我国煤矿众多，煤矿安全生产一直是国家和社会关注的热点问题。传统煤矿安全生产主要面临五大自然灾害:顶板、瓦斯、煤尘、突水、火，其中顶板事故占据很大比重。随着煤炭开采的地域不断加深，综采工作面所受的地压越来越大，对井下液压支架压力监测显得尤为重要。
[0003]目前，矿井液压支架压力监测方式主要有两种:一是工作人员在井下读取数据，将数据带到井上进行分析处理；二是通过现场总线或者是RS485总线将采集的数据传输到地面计算机上，进行数据分析处理。但是，随着采煤工作面的推进以及升降架等操作，有线网络极易被扯断，导致现场采集的压力数据无法实时、可靠地上传到地面计算机，并使系统处于半瘫痪状态，为煤矿的安全留下了严重的隐患。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，采用ZigBee网络将液压支架采集的压力数据传输给井上的监测平台，为矿井下安全生产提供更多保障。
[0005]本实用新型的技术方案为:
[0006]一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，包括有位于井上的监控平台，位于井下的工业以太环网、CAN转以太网、协调器节点、多个路由节点和多组压力数据采集节点；其中，每组压力数据采集节点通过ZigBee网络与对应的路由节点连接，多个路由节点通过ZigBee网络与协调器节点连接，协调器节点通过CAN转以太网与工业以太环网，工业以太环网与井上的监控平台连接。
[0007]所述的井下还设置有与协调器节点、多个路由节点连接的本安电源。
[0008]所述的多组压力数据采集节点中，每个压力数据采集节点均包括有压力数据采集控制器，与压力数据采集控制器分别连接的第一 ZigBee通信模块、锂电池、信号处理模块、数显模块、输入按键及第一指示灯，以及与信号处理模块连接的压力传感器。
[0009]所述的路由节点包括有节点控制器，与节点控制器分别连接的第二ZigBee通信模块和第二指示灯。
[0010]所述的协调器节点包括有协调控制器，与协调控制器分别连接的第三ZigBee通信模块、CAN控制器和第三指示灯。
[0011]所述的监控平台包括有监控主机，与监控主机连接的交换机、显示屏、输入装置和报警模块。
[0012]本实用新型的优点:
[0013]本实用新型采用多组压力数据采集节点采集矿井液压支架各点的压力，然后通过ZigBee网络依次传输给对应的路由节点、协调器节点，协调器节点通过CAN转以太网与工业以太环网，工业以太环网与井上的监控平台连接将采集数据传输给井上工作人员监控。本实用新型实时采集液压支架压力数据，且数据传输快速，便于井上人员事实掌握矿井液压支架各点的压力，实现有效监控的目的。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]见图1，一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，包括有位于井上的监控平台I，位于井下的工业以太环网2、CAN转以太网3、协调器节点4、多个路由节点5和多组压力数据采集节点6;其中，监控平台I包括有监控主机11，与监控主机11连接的交换机12、显示屏13、输入装置14和报警模块15，当采集数据超过超过设定值时，报警模块15实现报警功能；多组压力数据采集节点6中，每个压力数据采集节点6均包括有压力数据采集控制器61，与压力数据采集控制器61分别连接的第一 ZigBee通信模块62、锂电池63、信号处理模块64、数显模块65、输入按键66及第一指示灯67，以及与信号处理模块64连接的压力传感器68;路由节点5包括有节点控制器51，与节点控制器51分别连接的第二 ZigBee通信模块52和第二指示灯53;协调器节点4包括有协调控制器41，与协调控制器41分别连接的第三ZigBee通信模块42、CAN控制器43和第三指示灯44;
[0016]压力传感器68将采集到的液压支架的压力数据通过第一ZigBee通信模块62、第二ZigBee通信模块52与对应的路由节点连接，多个路由节点再通过第二 ZigBee通信模块52、第三Z i gBee通信模块42与协调器节点4连接，协调器节点4的CAN控制器43通过CAN转以太网3与工业以太环网2，工业以太环网2与井上的监控平台的交换机12连接;其中，协调器节点、多个路由节点均与本安电源连接。
[0017]本实用新型的工作原理:
[0018]每个液压支架均载有一个压力数据采集节点6，该节点采用锂电池63供电，其中，压力传感器68将压力信号转换为电信号，由于输出电压信号较小，需要经过信号处理模块64放大后送入压力数据采集控制器61，再经第一 ZigBee通信模块62、第二 ZigBee通信模块52将信号发送到路由节点，然后路由节点将采集数据再通过第二ZigBee通信模块52、第三ZigBee通信模块42上传给协调器节点4，协调控制器41实现ZigBee模块和CAN控制器的相互转换，CAN控制器43再将采集到的信息通过CAN转以太网3、工业以太环网2上传给井上的监控平台I。
【主权项】
1.一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，其特征在于:包括有位于井上的监控平台，位于井下的工业以太环网、CAN转以太网、协调器节点、多个路由节点和多组压力数据采集节点；其中，每组压力数据采集节点通过ZigBee网络与对应的路由节点连接，多个路由节点通过Z i gBe e网络与协调器节点连接，协调器节点通过CAN转以太网与工业以太环网，工业以太环网与井上的监控平台连接。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，其特征在于:所述的井下还设置有与协调器节点、多个路由节点连接的本安电源。3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，其特征在于:所述的多组压力数据采集节点中，每个压力数据采集节点均包括有压力数据采集控制器，与压力数据采集控制器分别连接的第一 ZigBee通信模块、锂电池、信号处理模块、数显模块、输入按键及第一指示灯，以及与信号处理模块连接的压力传感器。4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，其特征在于:所述的路由节点包括有节点控制器，与节点控制器分别连接的第二 ZigBee通信模块和第二指示灯。5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，其特征在于:所述的协调器节点包括有协调控制器，与协调控制器分别连接的第三ZigBee通信模块、CAN控制器和第三指示灯。6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的矿井液压支架压力在线监测系统，其特征在于:所述的监控平台包括有监控主机，与监控主机连接的交换机、显示屏、输入装置和报警模块。
【文档编号】G08C17/02GK205582250SQ201620363943
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】乔欣
【申请人】巢湖学院