一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括：（a）信息層，所述信息層由位于地面的監(jiān)測控制主站和地面交換機(jī)構(gòu)成；（b）控制層，所述控制層由多個位于地下的組成環(huán)網(wǎng)的防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和本安型網(wǎng)絡(luò)智能分站組成，所述地面交換機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了礦井參數(shù)無線采集、自動存儲、判斷和報警，可大大提高礦井安全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能和效率，為減少礦井事故的發(fā)生起到了很好的保障作用。
【專利說明】一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安全監(jiān)測系統(tǒng)，具體涉及一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，迫切需要在井下布置安全監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，及時的獲取礦井中的各種環(huán)境因素的信息，如易燃易爆氣體、溫度、濕度、二氧化碳、二氧化硫、大氣壓等氣體指標(biāo)信息，以及定位信息以及現(xiàn)場的圖像信息。并將其信息能定位到井下各處，還能及時傳輸?shù)骄系谋O(jiān)控中心進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果提出預(yù)防或救助方案。這樣才能有效地避免危險事故的發(fā)生，或在事故發(fā)生后及時掌握礦井中的情況，有利于開展應(yīng)急救援行動，最大程度上保護(hù)工作人員生命安全與減少國家財產(chǎn)的損失。這種安全監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要將礦井各種信息采集并上傳到地面監(jiān)控中心，然后對煤礦井下的信息進(jìn)行綜合分析處理。但由于煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，地勢起伏、轉(zhuǎn)彎等變化較大，造成井下布線困難，即使布線成功其成本是巨大的，還很難在煤礦普及。
[0003]為煤礦井下安全使用了如下監(jiān)控系統(tǒng):工作面綜合監(jiān)測系統(tǒng)、瓦斯等環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)、通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)、皮帶集控系統(tǒng)和束管監(jiān)測系統(tǒng)等。這些安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)多為封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)中使用的通信協(xié)議和信息交換標(biāo)準(zhǔn)都是由廠商自己制定的，嚴(yán)格保密，互不兼容。而且，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信模式多樣，不同系統(tǒng)間聯(lián)網(wǎng)困難，難以做到數(shù)據(jù)共享，造成設(shè)備的重復(fù)投資，由于每種系統(tǒng)都需要建立自己的通信網(wǎng)絡(luò)，電纜(光纜)的重復(fù)敷設(shè)、維修人員的重復(fù)設(shè)置，造成企業(yè)資源配置不合理，并且系統(tǒng)的可擴(kuò)展性受到限制。
[0004]另外，現(xiàn)有的大多數(shù)安裝傳感裝置的礦井生產(chǎn)現(xiàn)場還處于有線的傳感器接到一個終端進(jìn)行監(jiān)測和控制，這樣增加了成本浪費(fèi)資源而且也不利于整體的監(jiān)測和控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種運(yùn)行穩(wěn)定可靠、可實(shí)時顯示礦井環(huán)境參數(shù)的地面與地下通過無線網(wǎng)絡(luò)通訊的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0007](a)信息層，所述信息層由位于地面的監(jiān)測控制主站和地面交換機(jī)構(gòu)成；
[0008](b)控制層，所述控制層由多個位于地下的組成環(huán)網(wǎng)的防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和本安型網(wǎng)絡(luò)智能分站組成，將現(xiàn)場設(shè)備I/o網(wǎng)絡(luò)的功能和對等信息傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，構(gòu)建高速數(shù)據(jù)傳輸和控制通道，通過工業(yè)以太網(wǎng)處理信息；
[0009]所述地面交換機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊。
[0010]進(jìn)一步地，上述無線網(wǎng)絡(luò)由中繼路由、匯聚節(jié)點(diǎn)和收發(fā)模塊構(gòu)成，所述防地面交換機(jī)的數(shù)據(jù)信號輸出端與中繼路由的控制信號輸入端連接，所述中繼路由將所述地面交換機(jī)的數(shù)據(jù)通過中繼多跳方式傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)，再通過收發(fā)模塊傳送到監(jiān)測控制主站。
[0011]作為本發(fā)明的改進(jìn)，將攝像頭釆集的信息進(jìn)行收集與貯存的本安型視頻服務(wù)器與防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接。
[0012]上述本安型網(wǎng)絡(luò)智能分站將傳感器的數(shù)據(jù)傳輸給防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
[0013]上述傳感器包括井內(nèi)瓦斯傳感器、井內(nèi)溫濕度傳感器和井內(nèi)空氣流量傳感器。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0015]1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了礦井參數(shù)無線采集、自動存儲、判斷和報警，可大大提高礦井安全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能和效率，為減少礦井事故的發(fā)生起到了很好的保障作用。
[0016]2、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測并對異常情況通過報警器進(jìn)行警告，可最大限度減少安全事故的發(fā)生，具有開放性好，實(shí)時性高和安全性好等特點(diǎn)，采用開放式的通信協(xié)議可保證系統(tǒng)長時間安全運(yùn)行，能夠大大提高礦井安全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能和效率，為減少礦井事故的發(fā)生起到了很好的保障作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]圖1為本發(fā)明的原理圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的地面交換機(jī)與監(jiān)測控制主站通過無線網(wǎng)絡(luò)通訊的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0021]如圖1所示，一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0022](a)信息層，所述信息層由位于地面的監(jiān)測控制主站I和地面交換機(jī)2構(gòu)成；
[0023](b)控制層，所述控制層由多個位于地下的組成環(huán)網(wǎng)的防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5和本安型網(wǎng)絡(luò)智能分站6組成，將現(xiàn)場設(shè)備I/O網(wǎng)絡(luò)的功能和對等信息傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，構(gòu)建高速數(shù)據(jù)傳輸和控制通道，通過工業(yè)以太網(wǎng)處理信息；
[0024]所述地面交換機(jī)2通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站I通訊。
[0025]如圖2所示，所述無線網(wǎng)絡(luò)由中繼路由8、匯聚節(jié)點(diǎn)9和收發(fā)模塊10構(gòu)成，所述防地面交換機(jī)2的數(shù)據(jù)信號輸出端與中繼路由8的的控制信號輸入端連接，所述中繼路由8將所述地面交換機(jī)2的數(shù)據(jù)通過中繼多跳方式傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)9，再通過收發(fā)模塊10傳送到監(jiān)測控制主站I。
[0026]將攝像頭4釆集的信息進(jìn)行收集與貯存的本安型視頻服務(wù)器3與防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5連接。
[0027]所述本安型網(wǎng)絡(luò)智能分站6將傳感器7的數(shù)據(jù)傳輸給防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5。
[0028]所述傳感器7包括井內(nèi)瓦斯傳感器、井內(nèi)溫濕度傳感器和井內(nèi)空氣流量傳感器。
[0029]本發(fā)明的信息層主要由地面控制主站組成，提供與低層設(shè)備的交互界面，通過上層主站、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，訪問和控制井下各個傳感器等監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集、存儲、顯示、報警、處理、分析、報表打印等。
[0030]本發(fā)明的控制層主要由井下防爆工業(yè)以太及其網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備組成，其將現(xiàn)場設(shè)備I/O網(wǎng)絡(luò)的功能和對等信息傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，構(gòu)建高速數(shù)據(jù)傳輸和控制通道。通過工業(yè)以太網(wǎng)處理大量的、變化的、多樣的信息，每個現(xiàn)場設(shè)備都可以獨(dú)享網(wǎng)絡(luò)帶寬，滿足礦井不同類型數(shù)據(jù)(控制數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、語音和視頻)高速、綜合的特征要求，真正實(shí)現(xiàn)交換式的安全監(jiān)測監(jiān)控傳輸控制，不同類型數(shù)據(jù)傳輸帶寬可復(fù)用。并且，基于開放性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計，所有現(xiàn)場設(shè)備通過接入分站，可實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議之間的無縫連接，達(dá)到子系統(tǒng)最大限度地實(shí)現(xiàn)信息共享和擴(kuò)展性。
【權(quán)利要求】
1.一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括: Ca)信息層，所述信息層由位于地面的監(jiān)測控制主站(I)和地面交換機(jī)(2)構(gòu)成； (b)控制層，所述控制層由多個位于地下的組成環(huán)網(wǎng)的防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(5)和本安型網(wǎng)絡(luò)智能分站(6)組成，將現(xiàn)場設(shè)備I/O網(wǎng)絡(luò)的功能和對等信息傳輸網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，構(gòu)建高速數(shù)據(jù)傳輸和控制通道，通過工業(yè)以太網(wǎng)處理信息； 所述地面交換機(jī)(2)通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站(I)通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線網(wǎng)絡(luò)由中繼路由(8)、匯聚節(jié)點(diǎn)(9)和收發(fā)模塊(10)構(gòu)成，所述防地面交換機(jī)(2)的數(shù)據(jù)信號輸出端與中繼路由(8)的控制信號輸入端連接，所述中繼路由(8)將所述地面交換機(jī)(2)的數(shù)據(jù)通過中繼多跳方式傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)(9)，再通過收發(fā)模塊(10)傳送到監(jiān)測控制主站(I)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:將攝像頭(4)釆集的信息進(jìn)行收集與貯存的本安型視頻服務(wù)器(3)與防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(5)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述本安型網(wǎng)絡(luò)智能分站(6)將傳感器(7)的數(shù)據(jù)傳輸給防爆工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(5)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種以無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測控制主站通訊的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器(7)包括井內(nèi)瓦斯傳感器、井內(nèi)溫濕度傳感器和井內(nèi)空氣流量傳感器。
【文檔編號】E21F17/18GK103541769SQ201310464965
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】張宏志 申請人:安徽華印機(jī)電股份有限公司