一種用于井下的監控系統的制作方法
【專利說明】
[0001]【技術領域】
本發明屬于無線傳輸技術領域，尤其涉及一種用于井下的監控系統，具體涉及一種基于G.hn技術的井下監控系統。
[0002]【【背景技術】】
已知的，礦用通信系統是保障礦山信息暢通、安全生產、緊急救援的基礎，近年來，隨著國家對“智慧礦山”工作的推進，礦山的通信條件與通信水平得到了極大的提高。礦用無線通信系統逐漸興起，井下的通信設備由最初的防爆電話機逐漸變為現在廣泛使用的移動通信終端，礦工在井下作業時可采用手機等移動設備進行溝通交流。盡管無線通信技術已經在礦山通信系統中得到了應用，但是，井下通信與地面通信有很大的差異，這主要是由于井下的環境條件非常惡劣、復雜，礦井巷道結構與地質結構等因素對無線通信的影響非常強烈，導致現有的無線通信技術在礦井中的應用受到不同程度的限制。
[0003]因此，從當前井下的無線通信實現方式的惡劣環境條件、解決方案的現實角度出發，需要一種新的井下無線通信系統來解決上述問題。
[0004]【
【發明內容】
】
為克服【背景技術】中存在的不足，本發明提供了一種用于井下的監控系統，本發明將井下采集的數據信息通過G.hn無線技術匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監控中心雙向連接，將井下采集匯總的數據信息傳送至井上監控中心，本發明具有速度快、低功耗的特點。
[0005]為實現如上所述的發明目的，本發明采用如下所述的技術方案:
一種用于井下的監控系統，包括井下監控模塊、基于G.hn的無線網絡、無線傳輸模塊和井上監控中心，所述井下監控模塊與基于G.hn的無線網絡雙向連接，采集井下環境的數據信息，基于G.hn的無線網絡分別與井下監控模塊、無線傳輸模塊雙向連接，將井下采集的數據信息通過G.hn無線技術匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監控中心雙向連接，將井下采集匯總的數據信息傳送至井上監控中心。
[0006]所述的用于井下的監控系統，所述井下監控模塊通過復數個傳感器采集井下數據信息。
[0007]所述的用于井下的監控系統，所述井下監控模塊與基于G.hn的無線網絡雙向連接，采集井下環境的實時溫度、濕度、氣流和火花的數據信息。
[0008]所述的用于井下的監控系統，所述基于G.hn的無線網絡和無線傳輸模塊均是基于G.hn無線傳輸技術實現的。
[0009]所述的用于井下的監控系統，所述井上監控中心包括中心服務器、視頻工作站、電子地圖和報警管理主機，井上監控中心對下屬的站端設備進行集中監控錄像和報警管理。
[0010]所述的用于井下的監控系統，所述傳感器包括甲烷傳感器、風速傳感器、一氧化碳傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、風流壓力傳感器、風門開閉傳感器、煙霧傳感器和粉塵濃度傳感器。
[0011]所述的用于井下的監控系統，所述無線傳輸模塊為nRF24L01芯片。
[0012]所述的用于井下的監控系統，所述井下監控模塊包括主煤流運輸監測模塊、井下排水監測模塊、瓦斯抽放監測模塊和輔助運輸信號監測模塊。
采用如上所述的技術方案，本發明具有如下所述的優越性:
本發明所述的一種用于井下的監控系統，本發明將井下采集的數據信息通過G.hn無線技術匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監控中心雙向連接，將井下采集匯總的數據信息傳送至井上監控中心，本發明具有速度快，G.hn技術標沒有速度限制，理論上支持I G bps的數據傳輸速度，可以提供相當于目前無線網絡技術吞吐量的近20倍速率，也可以提供有限網絡的近3倍速率；低功耗，滿足Smart Gid和European CoC要求；實現結構簡單，功能完備，在現有井下監控網絡條件下，可實現高質量、安全的數據信息傳輸，有利于井下數據信息的安全傳輸與監控。
[0013]【【附圖說明】】
圖1為本發明的系統示意圖。
[0014]【【具體實施方式】】
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發明，本發明并不局限于下面的實施例；
結合附圖1所述的一種用于井下的監控系統，包括井下監控模塊、基于G.hn的無線網絡、無線傳輸模塊和井上監控中心，所述井下監控模塊與基于G.hn的無線網絡雙向連接，采集井下環境的數據信息，所述井下監控模塊通過復數個傳感器采集井下數據信息，所述傳感器包括甲烷傳感器、風速傳感器、一氧化碳傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、風流壓力傳感器、風門開閉傳感器、煙霧傳感器和粉塵濃度傳感器；進一步，基于G.hn的無線網絡分別與井下監控模塊、無線傳輸模塊雙向連接，將井下采集的數據信息通過G.hn無線技術匯總至無線傳輸模塊；所述井下監控模塊與基于G.hn的無線網絡雙向連接，采集井下環境的實時溫度、濕度、氣流和火花的數據信息，所述基于G.hn的無線網絡和無線傳輸模塊均是基于G.hn無線傳輸技術實現的，無線傳輸模塊與井上監控中心雙向連接，將井下采集匯總的數據信息傳送至井上監控中心，所述井上監控中心包括中心服務器、視頻工作站、電子地圖和報警管理主機，井上監控中心對下屬的站端設備進行集中監控錄像和報警管理，所述無線傳輸模塊為nRF24L01芯片，所述井下監控模塊包括主煤流運輸監測模塊、井下排水監測模塊、瓦斯抽放監測模塊和輔助運輸信號監測模塊。
本發明中G.hn是關于電源線、電話線和同軸電纜的一套協議規范，起初由英特爾發起，此后ITU負責定制，目前則由HomegridForum推廣。G.hn標準于2010年6月獲得了 ITU的191個成員國的支持，該標準可以把現有的雙絞線、同軸電纜以及電源線進行資源整合，實現統一的傳輸。解決運營商現有網絡布線困難，實現基于現有管線資源提供高帶寬、多業務的聯網技術，其數據傳輸速率最高可達lGbit/s。服務供應商能夠利用G.hn即插即用的網絡運行模式和更強大的G.hn設備連接能力，顯著降低安裝和運營成本。
[0015]本發明為整個礦井監控系統的一部分，整個礦井監控系統分為信息層、控制層和設備層三層體系結構。其中控制層采用工業以太環網，設備層采用現場總線，保證現場子系統的實時性。該系統成功將工業以太環網應用于井下。系統結構組網方式采用傳輸電纜網+現場總線方式，具有對瓦斯濃度、風速、風壓、一氧化碳濃度、煙霧、溫度等環境參數的采集、顯示及報警功能；具有對饋電狀態、風機開停、風筒狀態、風門開關、各種機電設備開停等生產參數的采集、顯示及報警功能；具有對瓦斯抽采(放)量的監測、顯示功能；可匯接管理人員安全監測系統、電力監測系統、膠帶輸送機控制保護和集中監控系統、軌道運輸通信集閉系統、火災監測系等。
[0016]本發明的特點如下:
1.綜合能力強，融安全與生產監控系統、工業電視監視系統及人員監測系統于一體，實現井下傳輸信道合一、全礦范圍內各類監控系統組網管理，大幅度減少信道與設備投資。
[0017]2.傳輸網絡簡單、可靠采用標準網絡傳輸協議，傳輸速率高，傳輸誤碼率低，防雷、抗電磁干擾能力強。可選用光纖、電纜等傳輸介質。
[0018]3.分站自主性、適應性強由分站、傳感器及執行器組成的工作單元可獨立工作。當中心站與分站失去聯系時，分站具有記憶原定義功能，如風、電、瓦斯閉鎖功能和瓦斯、電閉鎖功能等。
[0019]4.報警與控制功能完備，可實現中心站程控、手動控制及異地控制，分站就地斷電及分站區域斷電功能。就地斷電時間<2 S。具有聲光、語言報警、報警聯動及對井下局部或全礦井進行語音播報等功能。還具有遠程維護功能。
[0020]5.新穎的結構設計:基于G.hn的礦井監控系統各部件結構設計打破常規方式，監控分站采用本安+隔爆腔的新穎結構，在井下可以帶電開蓋接線或更換插板，在不方便停電的場所應用極為適合。
[0021]本發明未詳述部分為現有技術。
[0022]為了公開本發明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是，應了解的是，本發明旨在包括一切屬于本構思和發明范圍內的實施例的所有變化和改進。
【主權項】
1.一種用于井下的監控系統，包括井下監控模塊、基于G.hn的無線網絡、無線傳輸模塊和井上監控中心，其特征是:所述井下監控模塊與基于G.hn的無線網絡雙向連接，采集井下環境的數據信息，基于G.hn的無線網絡分別與井下監控模塊、無線傳輸模塊雙向連接，將井下采集的數據信息通過G.hn無線技術匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監控中心雙向連接，將井下采集匯總的數據信息傳送至井上監控中心。2.根據權利要求1所述的用于井下的監控系統，其特征是:所述井下監控模塊通過復數個傳感器采集井下數據信息。3.根據權利要求1所述的用于井下的監控系統，其特征是:所述井下監控模塊與基于G.hn的無線網絡雙向連接，采集井下環境的實時溫度、濕度、氣流和火花的數據信息。4.根據權利要求1所述的用于井下的監控系統，其特征是:所述基于G.hn的無線網絡和無線傳輸模塊均是基于G.hn無線傳輸技術實現的。5.根據權利要求1所述的用于井下的監控系統，其特征是:所述井上監控中心包括中心服務器、視頻工作站、電子地圖和報警管理主機，井上監控中心對下屬的站端設備進行集中監控錄像和報警管理。6.根據權利要求1所述的用于井下的監控系統，其特征是:所述傳感器包括甲烷傳感器、風速傳感器、一氧化碳傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、風流壓力傳感器、風門開閉傳感器、煙霧傳感器和粉塵濃度傳感器。7.根據權利要求1所述的用于井下的監控系統，其特征是:所述無線傳輸模塊為nRF24L01 芯片。8.根據權利要求1所述的用于井下的監控系統，其特征是:所述井下監控模塊包括主煤流運輸監測模塊、井下排水監測模塊、瓦斯抽放監測模塊和輔助運輸信號監測模塊。
【專利摘要】一種用于井下的監控系統，本發明將井下采集的數據信息通過G.hn無線技術匯總至無線傳輸模塊；無線傳輸模塊與井上監控中心雙向連接，將井下采集匯總的數據信息傳送至井上監控中心，本發明具有速度快，G.hn技術標沒有速度限制，理論上支持1 G bps的數據傳輸速度，可以提供相當于目前無線網絡技術吞吐量的近20倍速率，也可以提供有限網絡的近3倍速率；低功耗，滿足Smart Gid和European CoC要求；實現結構簡單，功能完備，在現有井下監控網絡條件下，可實現高質量、安全的數據信息傳輸，有利于井下數據信息的安全傳輸與監控。
【IPC分類】E21F17/18
【公開號】CN104948233
【申請號】CN201510347800
【發明人】王振奇, 魏國富, 王晉榮, 蓸廣宇, 梁國超, 劉戰鋒, 趙長中, 王長虹, 宋振江, 尹秀剛
【申請人】洛陽欒川鉬業集團股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月23日