一種礦井掘進工作面多參數監測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，包括數據處理單元、無線檢測單元、礦用無線AP基站以及多個手持式無線終端，所述無線檢測單元為礦用無線攝像機、瓦斯無線檢測單元、風速無線檢測單元和粉塵無線檢測單元，所述瓦斯無線檢測單元包括瓦斯傳感器、第一信號轉換器和第一移動電源，所述風速無線檢測單元包括風速傳感器、第二信號轉換器和第二移動電源，所述粉塵無線檢測單元包括粉塵傳感器、第三信號轉換器和第三移動電源。本實用新型結構簡單，通過設置礦用無線AP基站實現數據的無線傳輸，通過設置多個無線檢測單元實現掘進工作面的圖像、瓦斯濃度、風速、粉塵濃度等多參數實時監測，布線簡單，移動方便。
【專利說明】
一種礦井掘進工作面多參數監測裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于煤礦井下監測監控技術領域，具體涉及一種礦井掘進工作面多參數監測裝置。
【背景技術】
[0002]掘進工作面的參數監測是保證礦井安全掘進的有力措施。目前，煤礦掘進工作面通常裝設瓦斯傳感器、風速傳感器等對該區域的通風安全參數進行監測。隨著煤礦機械化作業的推進，掘進速度快，風速傳感器和瓦斯傳感器等設備需要經常移動，因為有線連接布線工作量大，掘進工作面作業人員往往延遲傳感器設備的移動時間，造成安全隱患。尤其是對高瓦斯或低瓦斯礦井的瓦斯異常掘進工作面，僅按照煤礦安全規程裝設的傳感器設備已經滿足不了掘進工作面快速安全掘進的要求，煤礦井下的工作條件比較惡劣，一旦危機時發現安全隱患，容易發生重大安全事故，因此對掘進工作面的參數實時監測是非常必要的。因此，現如今缺少一種結構簡單、成本低、設計合理的礦井掘進工作面多參數監測裝置，通過設置礦用無線AP基站實現數據的無線傳輸，通過設置多個無線檢測單元實現掘進工作面的圖像、瓦斯濃度、風速、粉塵濃度等多參數實時監測，布線簡單，移動方便，為掘進工作面區域安全生產提供保障，保證掘進工作面安全。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其結構簡單，實現方便，工作可靠性高，通過設置礦用無線AP基站實現數據的無線傳輸，通過設置多個無線檢測單元實現掘進工作面的圖像、瓦斯濃度、風速、粉塵濃度等多參數實時監測，布線簡單，移動方便，為掘進工作面區域安全生產提供保障，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:包括數據處理單元、無線檢測單元、與所述無線檢測單元進行數據無線通信的礦用無線AP基站以及多個與所述礦用無線AP基站進行無線數據通信的手持式無線終端，所述無線檢測單元為礦用無線攝像機、瓦斯無線檢測單元、風速無線檢測單元和粉塵無線檢測單元，所述瓦斯無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面瓦斯濃度的瓦斯傳感器、與瓦斯傳感器輸出端相接的第一信號轉換器以及為瓦斯傳感器和第一信號轉換器提供電源的第一移動電源，所述風速無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面風速的風速傳感器、與風速傳感器輸出端相接的第二信號轉換器以及為風速傳感器和第二信號轉換器提供電源的第二移動電源，所述粉塵無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面粉塵濃度的粉塵傳感器、與粉塵傳感器輸出端相接的第三信號轉換器以及為粉塵傳感器和第三信號轉換器提供電源的第三移動電源;所述第一信號轉換器、第二信號轉換器、第三信號轉換器和礦用無線攝像機均與所述礦用無線AP基站進行數據無線通信，所述礦用無線AP基站與所述數據處理單元相接。
[0005]上述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述數據處理單元為隔爆計算機。
[0006]上述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述礦用無線AP基站為礦用隔爆兼本安型無線AP基站。
[0007]上述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述手持式無線終端包括控制單元、本安電源以及與控制單元相接的數據存儲器和WIFI模塊，所述控制單元的輸入端接有按鍵操作電路，所述控制單元的輸出端接有顯示屏和報警電路，所述WIFI模塊與礦用本安型無線AP模塊進行數據無線通信。
[0008]上述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述瓦斯傳感器為隔爆型瓦斯傳感器，所述風速傳感器為隔爆型風速傳感器，所述粉塵傳感器為隔爆型粉塵傳感器。
[0009]上述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述第一信號轉換器、第二信號轉換器、第三信號轉換器均為礦用本安型信號轉換器。
[0010]上述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述第一移動電源、第二移動電源和第三移動電源均為礦用隔爆兼本安型電源。
[0011 ]上述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述礦用無線攝像機為礦用本安型無線攝像機。
[0012]上述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述隔爆計算機通過雙絞線與礦用無線AP基站連接。
[0013]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0014]1、本實用新型通過設置礦用無線攝像機、瓦斯傳感器、風速傳感器和粉塵傳感器，實現礦井掘進工作面的圖像、瓦斯濃度、風速和粉塵濃度的實時監測，避免礦井掘進工作面瓦斯濃度高、風速小和粉塵濃度高，為掘進工作面區域安全生產提供保障，保證礦井掘進工作面安全，電路簡單，便于推廣使用。
[0015]2、本實用新型通過設置第一信號轉換器、第二信號轉換器和第三信號轉換器，使瓦斯傳感器、風速傳感器和粉塵傳感器檢測到的模擬信號分別通過第一信號轉換器、第二信號轉換器和第三信號轉換器轉換為數字信號，并通過第一信號轉換器、第二信號轉換器和第三信號轉換器將采集到的瓦斯濃度、風速和粉塵濃度傳輸給礦用無線基站，礦用無線攝像機將采集到的礦井掘進工作面圖像也傳輸至礦用無線AP基站，礦用無線AP基站將接收到的礦井掘進工作面圖像、瓦斯濃度、風速和粉塵濃度等掘進工作面監測數據，再送入數據處理單元，實現掘進工作面監測數據的實時分析處理，并同步無線傳輸至多個手持式無線終端，使多個井下和井上區域中的工作人員同步獲得掘進工作面監測數據，實現井下及井上移動狀態查看掘進工作面安全狀況，方便快捷。
[0016]3、本實用新型通過設置礦用無線攝像機、瓦斯無線檢測單元、風速無線檢測單元和粉塵無線檢測單元，采用無線方式與礦用無線AP基站，多參數監測設備拆裝便捷，便于移動，維護工作量小，實用性強。
[0017]綜上所述，本實用新型結構簡單，實現方便，工作可靠性高，通過設置礦用無線AP基站實現數據的無線傳輸，通過設置多個無線檢測單元實現掘進工作面的圖像、瓦斯濃度、風速、粉塵濃度等多參數實時監測，布線簡單，移動方便，為掘進工作面區域安全生產提供保障，實用性強，便于推廣使用。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0020]圖2為本實用新型手持式無線終端的電路原理框圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]I 一隔爆計算機；2—礦用無線AP基站；3—第一彳目號轉換器；
[0023]4 一第二信號轉換器；5 一第三信號轉換器；6—第一移動電源；
[0024]7 一第二移動電源； 8—第二移動電源；9 一瓦斯傳感器；
[0025]10 一風速傳感器；11 一粉塵傳感器；12—礦用無線攝像機；
[0026]13一手持式無線終端；13-1—控制單兀；13-2—本安電源；
[0027]13-3—按鍵操作電路；13-4—數據存儲器。13-5—WIFI模塊。
[0028]13-6 一顯示屏；13_7 一報警電路。
【具體實施方式】
[0029]如圖1和圖2所示，本實用新型包括數據處理單元、無線檢測單元、與所述無線檢測單元進行數據無線通信的礦用無線AP基站2以及多個與所述礦用無線AP基站2進行無線數據通信的手持式無線終端13，所述無線檢測單元為礦用無線攝像機12、瓦斯無線檢測單元、風速無線檢測單元和粉塵無線檢測單元，所述瓦斯無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面瓦斯濃度的瓦斯傳感器9、與瓦斯傳感器9輸出端相接的第一信號轉換器3以及為瓦斯傳感器9和第一信號轉換器3提供電源的第一移動電源6，所述風速無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面風速的風速傳感器10、與風速傳感器10輸出端相接的第二信號轉換器4以及為風速傳感器10和第二信號轉換器4提供電源的第二移動電源7，所述粉塵無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面粉塵濃度的粉塵傳感器11、與粉塵傳感器11輸出端相接的第三信號轉換器5以及為粉塵傳感器11和第三信號轉換器5提供電源的第三移動電源8;所述第一信號轉換器3、第二信號轉換器4、第三信號轉換器5和礦用無線攝像機12均與所述礦用無線AP基站2進行數據無線通信，所述礦用無線AP基站2與所述數據處理單元相接。
[0030]本實施例中，所述數據處理單元為隔爆計算機I。
[0031]本實施例中，所述礦用無線AP基站2為礦用隔爆兼本安型無線AP基站。
[0032]實際使用過程中，所述第一信號轉換器3中集成第一無線通信模塊，第二信號轉換器4中集成第二無線通信模塊，第三信號轉換器5中集成第三無線通信模塊，所述第一無線通信模塊、所述第二無線通信模塊和所述第三無線通信模塊均與所述礦用隔爆兼本安型無線AP基站進行數據無線通信。
[0033]本實施例中，所述手持式無線終端13包括控制單元13-1、本安電源13-2以及與控制單元13-1相接的數據存儲器13-4和WIFI模塊13-5，所述控制單元13-1的輸入端接有按鍵操作電路13-3，所述控制單元13-1的輸出端接有顯示屏13-6和報警電路13-7，所述WIFI模塊13-5與礦用隔爆兼本安型無線AP基站進行數據無線通信。
[0034]本實施例中，所述瓦斯傳感器9為隔爆型瓦斯傳感器，所述風速傳感器10為隔爆型風速傳感器，所述粉塵傳感器11為隔爆型粉塵傳感器。
[0035]本實施例中，所述第一信號轉換器3、第二信號轉換器4、第三信號轉換器5均為礦用本安型信號轉換器。
[0036]本實施例中，所述第一移動電源6、第二移動電源7和第三移動電源8均為礦用隔爆兼本安型電源。
[0037]本實施例中，所述礦用無線攝像機12為礦用本安型無線攝像機。
[0038]本實施例中，所述隔爆計算機I通過雙絞線與礦用無線AP基站2連接。
[0039]本實用新型使用時，第一移動電源6為瓦斯傳感器9和第一信號轉換器3提供電源，瓦斯傳感器9和第一信號轉換器3進入工作狀態，第二移動電源7為風速傳感器10和第二信號轉換器4提供電源，風速傳感器10和第二信號轉換器4進入工作狀態，第三移動電源8為粉塵傳感器11和第三信號轉換器5提供電源，粉塵傳感器11和第三信號轉換器5進入工作狀態，瓦斯傳感器9實時檢測礦井掘進工作面的瓦斯濃度并將采集到的瓦斯濃度模擬信號發送至第一信號轉換器3，經過第一信號轉換器3轉換為數字瓦斯濃度值并無線傳輸至礦用無線AP基站2，風速傳感器10實時檢測礦井掘進工作面的風速并將采集到的風速模擬信號發送至第二信號轉換器4，經過第二信號轉換器4轉換為數字風速值并無線傳輸至礦用無線AP基站2，粉塵傳感器11實時檢測礦井掘進工作面的粉塵濃度并將采集到的粉塵濃度模擬信號發送至第三信號轉換器5，經過第三信號轉換器5轉換為數字粉塵濃度值并無線傳輸至礦用無線AP基站2，礦用無線攝像機12實時采集礦井掘進工作面的圖像并將采集到的圖像無線傳輸至礦用無線AP基站2，礦用無線AP基站2將接收到礦井掘進工作面的圖像、數字瓦斯濃度值、數字風速值和數字粉塵濃度值等礦井掘進工作面監測數據，發送至隔爆計算機I實現掘進工作面監測數據的實時分析處理，并同步通過WIFI模塊13-5無線傳輸至多個手持式無線終端13，監測設備拆裝便捷，便于移動，維護工作量小;本安電源13-2為控制單元13-1供電，控制單元13-1進入工作狀態，通過按鍵操作電路13-3預先設定瓦斯濃度閾值、風速閾值和粉塵濃度閾值，控制單元13-1控制顯示屏13-6實現礦井掘進工作面的圖像、數字瓦斯濃度值、數字風速值和數字粉塵濃度值的實時顯示，方便查看，并同步存儲至數據存儲器13-4中，方便查詢，控制單元13-1將接收到的數字瓦斯濃度值、數字風速值和數字粉塵濃度值分別與預先設定的瓦斯濃度閾值、風速閾值和粉塵濃度閾值進行比較，當控制單元13-1接收到的數字瓦斯濃度值大于預先設定的瓦斯濃度閾值或數字粉塵濃度值大于預先設定的粉塵濃度閾值時，控制單元13-1控制報警電路13-7進行報警提示，當控制單元13-1接收到的數字風速值小于預先設定的風速閾值時，控制單元13-1控制報警電路13-7進行報警提示，使多個井下和井上區域中的工作人員同步獲得掘進工作面監測數據，實現井下及井上工作人員在移動狀態下可查看掘進工作面的安全狀況，方便快捷，為掘進工作面區域安全生產提供保障，保證掘進工作面安全，實用性強。
[0040]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:包括數據處理單元、無線檢測單元、與所述無線檢測單元進行數據無線通信的礦用無線AP基站(2)以及多個與所述礦用無線AP基站(2)進行無線數據通信的手持式無線終端(13)，所述無線檢測單元為礦用無線攝像機(12)、瓦斯無線檢測單元、風速無線檢測單元和粉塵無線檢測單元，所述瓦斯無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面瓦斯濃度的瓦斯傳感器(9)、與瓦斯傳感器(9)輸出端相接的第一信號轉換器(3)以及為瓦斯傳感器(9)和第一信號轉換器(3)提供電源的第一移動電源(6)，所述風速無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面風速的風速傳感器(10)、與風速傳感器(10)輸出端相接的第二信號轉換器(4)以及為風速傳感器(10)和第二信號轉換器(4)提供電源的第二移動電源(7)，所述粉塵無線檢測單元包括用于檢測采掘工作面粉塵濃度的粉塵傳感器(11)、與粉塵傳感器(11)輸出端相接的第三信號轉換器(5)以及為粉塵傳感器(11)和第三信號轉換器(5)提供電源的第三移動電源(8);所述第一信號轉換器(3)、第二信號轉換器(4)、第三信號轉換器(5)和礦用無線攝像機(12)均與所述礦用無線AP基站(2)進行數據無線通信，所述礦用無線AP基站(2)與所述數據處理單元相接。2.按照權利要求1所述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述數據處理單元為隔爆計算機(I)。3.按照權利要求2所述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述礦用無線AP基站(2)為礦用隔爆兼本安型無線AP基站。4.按照權利要求1或2所述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述手持式無線終端(13)包括控制單元(13-1)、本安電源(13-2)以及與控制單元(13-1)相接的數據存儲器(13-4)和WIFI模塊(13-5)，所述控制單元(13-1)的輸入端接有按鍵操作電路(13-3)，所述控制單元(13-1)的輸出端接有顯示屏(13-6)和報警電路(13-7)，所述WIFI模塊(13-5)與礦用本安型無線AP模塊(2)進行數據無線通信。5.按照權利要求1或2所述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述瓦斯傳感器(9)為隔爆型瓦斯傳感器，所述風速傳感器(10)為隔爆型風速傳感器，所述粉塵傳感器(11)為隔爆型粉塵傳感器。6.按照權利要求1或2所述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述第一信號轉換器(3)、第二信號轉換器(4)、第三信號轉換器(5)均為礦用本安型信號轉換器。7.按照權利要求1或2所述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述第一移動電源(6)、第二移動電源(7)和第三移動電源(8)均為礦用隔爆兼本安型電源。8.按照權利要求1或2所述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述礦用無線攝像機(12)為礦用本安型無線攝像機。9.按照權利要求3所述的一種礦井掘進工作面多參數監測裝置，其特征在于:所述隔爆計算機(I)通過雙絞線與礦用無線AP基站(2)連接。
【文檔編號】E21F17/18GK205558977SQ201620644240
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月25日
【發明人】張小艷
【申請人】西安科技大學