一種基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種煤礦安全監測裝置，具體地，涉及一種基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，屬于網絡通信技術領域。
【背景技術】
[0002]煤礦生產安全對于國家經濟至關重要，如今，中國的煤礦安全系統主要是基于電纜網絡，但是隨著煤礦開采的發展，有線網絡在很多方面表現出了不足，如擴展性、靈活性和覆蓋率等。而無線網絡是解決這些問題的關鍵技術。ZigBee具有低維護性、低功耗和協議簡單、易于擴展的特性，非常適合于組建無線傳感網。與傳統的煤礦安全監測設備相比，無線傳感網節點更加廉價、輕巧和智能，并且易于大規模部署。由于數據的采集和傳輸都是通過無線電的方式，網絡節點的連接可以打破電線電纜的限制，獲得更高的便利性和靈活性。所以，將這項技術應用于煤礦安全監測系統具有重大的革命意義。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型為了解決現有技術中存在的上述缺陷和不足，提供了一種基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，該裝置可以讓用戶及時了解煤礦中的環境信息，具有很高的靈活性、可維護性和擴展性。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，包括若干個探測節點、匯聚節點、控制中心和電源模塊，若干個探測節點通過WIFI模塊與所述匯聚節點相連，所述匯聚節點通過無線通信模塊與所述控制中心相連，所述電源模塊用于向所述探測節點、匯聚節點和所述控制中心供電；
[0005]所述探測節點包括處理器、信息采集模塊和射頻模塊一，所述信息采集模塊通過I/O接口與所述處理器上的A/D轉換器相連，所述射頻模塊一通過RF-N、RF-P引腳與所述處理器相連，所述射頻模塊一的射頻前端與所述WIFI模塊相連；
[0006]所述匯聚節點包括微控制器和射頻模塊二，所述射頻模塊二通過USART端口與所述微控制器相連，所述射頻模塊二的射頻前端與所述WIFI模塊相連。
[0007]進一步，所述處理器上設有無線收發天線，所述探測節點間通過無線收發天線相連。
[0008]進一步，所述微控制器上設有用于連接外圍設備的I2C總線，所述I2C總線通過RS-232串口與所述微控制器相連。
[0009]進一步，所述無線通信模塊為4G模塊、3G模塊或2G模塊中的一種。
[0010]進一步，所述外圍設備包括存儲器。
[0011]進一步，所述存儲器的芯片型號為e2prom。
[0012]進一步，所述信息采集模塊包括振動傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。
[0013]進一步，所述控制中心包括液晶顯示屏和CHJ控制器，所述液晶顯示屏通與所述(PU控制器相連，所述CPU控制器通過無線通信模塊與所述匯聚節點相連。
[0014]本實用新型所達到的有益技術效果:
[0015]1、本實用新型具有低成本、低功耗、易維護和智能性的優點；
[0016]2、本實用新型可以靈敏地監測到不同空間位置的氣體濃度、溫度、濕度和振動參數，達到及時預測潛在安全隱患的目的；
[0017]3、本實用新型以無線傳感網為技術核心，易于部署，具有更高的靈活性、可維護性和可擴展性。
【附圖說明】
[0018]圖1本實用新型結構不意圖；
[0019]圖2本實用新型組成部件及各部件連接關系示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了能更好的了解本發明的技術特征、技術內容及其達到的技術效果，現將本發明的附圖結合實施例進行更詳細的說明。
[0021]下面結合附圖和實施例對本發明專利進一步說明。
[0022]如圖1所示，本實用新型提供一種基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，包括若干個探測節點、匯聚節點、控制中心和電源模塊，若干個探測節點通過WIFI模塊與所述匯聚節點相連，所述匯聚節點通過無線通信模塊與所述控制中心相連，所述無線通信模塊為4G模塊、3G模塊或2G模塊中的一種;所述電源模塊用于向所述探測節點、匯聚節點和所述控制中心供電；
[0023]所述探測節點包括處理器、信息采集模塊和射頻模塊一，所述信息采集模塊包括振動傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器，所述信息采集模塊通過I/O接口與所述處理器上的A/D轉換器相連，所述射頻模塊一通過RF-N、RF-P引腳與所述處理器相連，所述射頻模塊一的射頻前端與所述WIFI模塊相連；
[0024]所述處理器上設有無線收發天線，所述探測節點間通過無線收發天線相連，無線收發天線可以實現探測節點間的信息互傳。
[0025]所述匯聚節點包括微控制器和射頻模塊二，所述射頻模塊二通過USART端口與所述微控制器相連，所述射頻模塊二的射頻前端與所述WIFI模塊相連；
[0026]所述微控制器上設有用于連接外圍設備的I2C總線，所述I2C總線通過RS-232串口與所述微控制器相連。所述外圍設備包括存儲器。所述存儲器的芯片型號為E2PR0M。存儲器的設置方便儲存歷史信息，方便管理人員隨時查閱。
[0027]所述控制中心包括液晶顯示屏和CPU控制器，所述液晶顯示屏通與所述CPU控制器相連，所述(PU控制器通過無線通信模塊與所述匯聚節點相連。
[0028]本實用新型的工作原理:
[0029]信息采集模塊采集煤礦中各種信息，振動傳感器采集振動參數、氣體傳感器采集氣體濃度、溫度傳感器采集溫度信息、濕度傳感器采集濕度信息，發送給處理器，由處理器上的A/D轉換器將信號轉換成數字信號在處理器芯片CC2530內存儲，處理器通過RF-N，RF-P引腳將數字信號射頻模塊一，由射頻模塊一將數字信號轉換為射頻信號后，通過WIFI模塊傳輸給匯聚節點的微控制器，微控制器通過無線通信模塊如4G模塊、3G模塊或2G模塊將射頻信號轉換為電磁信號發送給控制中心的CHJ控制器，并在液晶顯示屏上顯示；同時射頻模塊一的射頻信號由探測節點上無線收發天線轉換為電磁信號發送給另一個探測節點的處理器，由另一個探測節點上的無線收發天線將電磁信號轉換為射頻信號，再由射頻模塊一將射頻信號轉換為數字信號存儲在另一個探測節點的處理器芯片中，從而實現探測節點間的信息互傳。
[0030]以上已以較佳實施例公布了本實用新型，然其并非用以限制本實用新型，凡采取等同替換或等效變換的方案所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，其特征在于:包括若干個探測節點、匯聚節點、控制中心和電源模塊，若干個探測節點通過WIFI模塊與所述匯聚節點相連，所述匯聚節點通過無線通信模塊與所述控制中心相連，所述電源模塊用于向所述探測節點、匯聚節點和所述控制中心供電； 所述探測節點包括處理器、信息采集模塊和射頻模塊一，所述信息采集模塊通過I/O接口與所述處理器上的A/D轉換器相連，所述射頻模塊一通過RF-N、RF-P引腳與所述處理器相連，所述射頻模塊一的射頻前端與所述WIFI模塊相連； 所述匯聚節點包括微控制器和射頻模塊二，所述射頻模塊二通過USART端口與所述微控制器相連，所述射頻模塊二的射頻前端與所述WIFI模塊相連。2.根據權利要求1所述的基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，其特征在于:所述處理器上設有無線收發天線，所述探測節點間通過無線收發天線相連。3.根據權利要求1所述的基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，其特征在于:所述微控制器上設有用于連接外圍設備的I2C總線，所述I2C總線通過RS-232串口與所述微控制器相連。4.根據權利要求1所述的基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，其特征在于:所述無線通信模塊為4G模塊、3G模塊或2G模塊中的一種。5.根據權利要求3所述的基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，其特征在于:所述外圍設備包括存儲器。6.根據權利要求5所述的基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，其特征在于:所述存儲器的芯片型號為E2PROM。7.根據權利要求1所述的基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，其特征在于:所述信息采集模塊包括振動傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。8.根據權利要求1所述的基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，其特征在于:所述控制中心包括液晶顯示屏和CPU控制器，所述液晶顯示屏通與所述CPU控制器相連，所述CPU控制器通過無線通信模塊與所述匯聚節點相連。
【專利摘要】本實用新型提供一種基于無線傳感網的煤礦安全監測裝置，包括若干個探測節點、匯聚節點、控制中心和電源模塊，若干個探測節點通過WIFI模塊與所述匯聚節點相連，所述匯聚節點通過無線通信模塊與所述控制中心相連，所述電源模塊用于向所述探測節點、匯聚節點和所述控制中心供電；所述探測節點包括處理器、信息采集模塊和射頻模塊一，所述信息采集模塊通過I/O接口與所述處理器上的A/D轉換器相連，所述射頻模塊一通過RF-N、RF-P引腳與所述處理器相連，所述射頻模塊一的射頻前端與所述WIFI模塊相連；所述匯聚節點包括微控制器和射頻模塊二，所述射頻模塊二通過USART端口與所述微控制器相連，所述射頻模塊二的射頻前端與所述WIFI模塊相連。
【IPC分類】E21F17/18
【公開號】CN205315048
【申請號】CN201620067642
【發明人】周杰, 蔡世清, 朱偉娜
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月22日