一種礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備、安全監(jiān)控設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端和后臺(tái)服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間通過無線局域網(wǎng)進(jìn)行通訊連接，數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間還設(shè)置有信號(hào)放大器，數(shù)據(jù)采集設(shè)備經(jīng)信號(hào)放大器連接至現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端，安全監(jiān)控設(shè)備通過信號(hào)線與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端進(jìn)行通訊連接；所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備由無線示功儀、回壓變送器、油溫變送器、流量變送器、電流傳感器、電壓變送器、懸升鋼纜斷脫傳感器和曲柄銷脫扣傳感器組成，安全監(jiān)控設(shè)備包括紅外探測(cè)器和紅外攝像頭。該礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ΦV井實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、智能化、數(shù)字化管理，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，確保礦井的安全生產(chǎn)。
【專利說明】
一種礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及礦井遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源工業(yè)對(duì)于國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展和國(guó)防建設(shè)來說都是至關(guān)重要的基礎(chǔ)行業(yè)。而煤礦在能源生產(chǎn)中又是重中之重。
[0003]在礦井生產(chǎn)管理方面，各大礦井多采用粗放式管理模式，主要體現(xiàn)在管理方式多為由人工每日值守，定時(shí)檢查設(shè)備運(yùn)行情況，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。這種方式增加了用工人數(shù)，加大了護(hù)井工勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，生產(chǎn)管理調(diào)度部門也不能及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)問題并制定解決方案，造成了事故擴(kuò)大和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]另外，我國(guó)國(guó)內(nèi)眾多已開發(fā)礦井受資源儲(chǔ)量限制產(chǎn)能逐漸萎縮，而新勘測(cè)和開發(fā)的礦井大多處于沙漠或近海海域等位置偏遠(yuǎn)、環(huán)境極端惡劣、不適合生產(chǎn)人員生存和長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的地區(qū)。但礦井勘探和開發(fā)過程中生產(chǎn)人員又必須不斷地進(jìn)行各種監(jiān)測(cè)，并依據(jù)這些監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)礦井產(chǎn)能，優(yōu)化礦井產(chǎn)能的評(píng)價(jià)方法，確定合理的開發(fā)方案以延長(zhǎng)礦井生產(chǎn)壽命、以及安全生產(chǎn)等。惡劣的自然環(huán)境和艱苦的工作環(huán)境為煤礦生產(chǎn)人員帶來了極大困難。
[0005]因此，有必要開發(fā)一種礦井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高礦井開發(fā)的測(cè)試實(shí)時(shí)性，確保礦井的安全生產(chǎn)和合理開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備、安全監(jiān)控設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端和后臺(tái)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間通過無線局域網(wǎng)進(jìn)行通訊連接，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間還設(shè)置有信號(hào)放大器，數(shù)據(jù)采集設(shè)備經(jīng)信號(hào)放大器連接至現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端，所述安全監(jiān)控設(shè)備通過信號(hào)線與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端進(jìn)行通訊連接;所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備由無線示功儀、回壓變送器、油溫變送器、流量變送器、電流傳感器、電壓變送器、懸升鋼纜斷脫傳感器和曲柄銷脫扣傳感器組成;所述安全監(jiān)控設(shè)備包括紅外探測(cè)器和紅外攝像頭;所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端包括MCU主控模塊，以及與MCU主控模塊相連的GPRS模塊、局域網(wǎng)模塊、RTC時(shí)鐘模塊、觸摸顯示器、視頻拍照處理模塊、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、電池供電檢測(cè)模塊、無線WIFI模塊、FLASH模塊、EEPROM模塊、存儲(chǔ)模塊和RFID讀卡模塊，所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過局域網(wǎng)模塊與數(shù)據(jù)采集設(shè)備通訊連接，所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過GPRS模塊與后臺(tái)服務(wù)器通訊連接。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述RFID讀卡模塊對(duì)相應(yīng)的RFID卡進(jìn)行讀取操作，并將獲取的信息發(fā)送給MCU主控模塊;所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊將接受到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并發(fā)送給MCU主控模塊。
[0009]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述M⑶主控模塊還連接有USB接口、調(diào)試下載接口和視頻輸入接口，紅外攝像頭通過信號(hào)線連接至視頻輸入接口。
[0010]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)還包括手持式移動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過無線WIFI模塊與手持式移動(dòng)設(shè)備通訊連接。
[0011]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)還包括報(bào)警器，報(bào)警器連接至現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端。
[0012]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述報(bào)警器為聲光報(bào)警器。
[0013]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間通過Zigbee局域網(wǎng)進(jìn)行通訊連接;所述局域網(wǎng)模塊為Zigbee模塊。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、該礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ΦV井實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、智能化、數(shù)字化管理，大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高礦井開發(fā)的測(cè)試實(shí)時(shí)性，確保礦井的安全生產(chǎn)和合理開發(fā)。
[0015]2、該礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，可以輕易的進(jìn)行功能拓展，實(shí)用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0016]圖1為礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0019]請(qǐng)參閱圖1-2，一種礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備、安全監(jiān)控設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端和后臺(tái)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間通過無線局域網(wǎng)進(jìn)行通訊連接，優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間通過Zigbee局域網(wǎng)進(jìn)行通訊連接，為了保證現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端能夠清晰準(zhǔn)確的接收到數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的多個(gè)傳感設(shè)備的信號(hào)，本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間還設(shè)置有信號(hào)放大器，數(shù)據(jù)采集設(shè)備經(jīng)信號(hào)放大器連接至現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端，所述安全監(jiān)控設(shè)備通過信號(hào)線與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端進(jìn)行通訊連接；
所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備由無線示功儀、回壓變送器、油溫變送器、流量變送器、電流傳感器、電壓變送器、懸升鋼纜斷脫傳感器和曲柄銷脫扣傳感器組成，各個(gè)組件分別設(shè)置在相應(yīng)位置，對(duì)礦井開采過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面檢測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常；
所述安全監(jiān)控設(shè)備包括紅外探測(cè)器和紅外攝像頭，紅外探測(cè)器和紅外攝像頭相配合用于對(duì)關(guān)鍵位置進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)紅外探測(cè)器檢測(cè)到有人出現(xiàn)時(shí)，紅外攝像頭將進(jìn)行拍照，并將照片上傳，以記錄出現(xiàn)的人員，從而大大降低礦井失竊的幾率；
所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端包括MCU主控模塊，以及與MCU主控模塊相連的GPRS模塊、局域網(wǎng)模塊、RTC時(shí)鐘模塊、觸摸顯示器、視頻拍照處理模塊、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、電池供電檢測(cè)模塊、無線WIFI模塊、FLASH模塊、EEPROM模塊、存儲(chǔ)模塊和RFID讀卡模塊，所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過局域網(wǎng)模塊與數(shù)據(jù)采集設(shè)備通訊連接，所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過GPRS模塊與后臺(tái)服務(wù)器通訊連接，數(shù)據(jù)采集設(shè)備將獲取的各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)模塊發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端，現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送給后臺(tái)服務(wù)器，本實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述局域網(wǎng)模塊為Zigbee模塊；
所述礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)還包括手持式移動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過無線WIFI模塊與手持式移動(dòng)設(shè)備通訊連接，當(dāng)工作人員拿著手持式移動(dòng)設(shè)備巡檢時(shí)，當(dāng)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端的無線WIFI模塊的有效范圍內(nèi)時(shí)，工作人員在手持式移動(dòng)設(shè)備上輸入正確的密碼，就能夠通過手持式移動(dòng)設(shè)備接收現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
所述MCU主控模塊用于對(duì)與其通訊連接的各個(gè)模塊進(jìn)行管理，所述MCU主控模塊還連接有USB接口、調(diào)試下載接口和視頻輸入接口，紅外攝像頭通過信號(hào)線連接至視頻輸入接口，從而將拍攝到的照片通過視頻輸入接口傳送至MCU主控模塊，調(diào)試下載接口用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端進(jìn)行調(diào)試、下載及程序升級(jí)，所述RFID讀卡模塊對(duì)相應(yīng)的RFID卡進(jìn)行讀取操作，并將獲取的信息發(fā)送給MCU主控模塊，MCU主控模塊根據(jù)獲取的信息判斷該卡的操作權(quán)限，若該卡有操作權(quán)限，則工作人員可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行U盤拷貝以及進(jìn)行觸摸顯示器的操作，若此卡沒有權(quán)限，則操作人員無法進(jìn)行上述操作;所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊將接受到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并發(fā)送給MCU主控模塊，以供MCU主控模塊進(jìn)行處理，所述電池供電檢測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供電電池的電量，所述FLASH模塊用于存儲(chǔ)程序代碼，所述EEPROM模塊用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)模塊用于對(duì)獲取的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)備份；所述礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)還包括報(bào)警器，報(bào)警器連接至現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端，當(dāng)后臺(tái)服務(wù)器或者現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端控制報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，以通知附近的巡查人員，優(yōu)選的，所述報(bào)警器為聲光報(bào)警器。
[0020]所述礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ΦV井實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、智能化、數(shù)字化管理，大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高礦井開發(fā)的測(cè)試實(shí)時(shí)性，確保礦井的安全生產(chǎn)和合理開發(fā)。所述礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，可以輕易的進(jìn)行功能拓展，實(shí)用性強(qiáng)。
[0021]上面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備、安全監(jiān)控設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端和后臺(tái)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間通過無線局域網(wǎng)進(jìn)行通訊連接，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間還設(shè)置有信號(hào)放大器，數(shù)據(jù)采集設(shè)備經(jīng)信號(hào)放大器連接至現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端，所述安全監(jiān)控設(shè)備通過信號(hào)線與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端進(jìn)行通訊連接;所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備由無線示功儀、回壓變送器、油溫變送器、流量變送器、電流傳感器、電壓變送器、懸升鋼纜斷脫傳感器和曲柄銷脫扣傳感器組成;所述安全監(jiān)控設(shè)備包括紅外探測(cè)器和紅外攝像頭;所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端包括MCU主控模塊，以及與MCU主控模塊相連的GPRS模塊、局域網(wǎng)模塊、RTC時(shí)鐘模塊、觸摸顯示器、視頻拍照處理模塊、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、電池供電檢測(cè)模塊、無線WIFI模塊、FLASH模塊、EEPROM模塊、存儲(chǔ)模塊和RFID讀卡模塊，所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過局域網(wǎng)模塊與數(shù)據(jù)采集設(shè)備通訊連接，所述現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過GPRS模塊與后臺(tái)服務(wù)器通訊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀卡模塊對(duì)相應(yīng)的RFID卡進(jìn)行讀取操作，并將獲取的信息發(fā)送給MCU主控模塊;所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊將接受到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并發(fā)送給MCU主控模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述MCU主控模塊還連接有USB接口、調(diào)試下載接口和視頻輸入接口，紅外攝像頭通過信號(hào)線連接至視頻輸入接口。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)還包括手持式移動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端通過無線WIFI模塊與手持式移動(dòng)設(shè)備通訊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)還包括報(bào)警器，報(bào)警器連接至現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警器為聲光報(bào)警器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)終端之間通過Zigbee局域網(wǎng)進(jìn)行通訊連接;所述局域網(wǎng)模塊為Zigbee模塊。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK105867246SQ201610321806
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】畢業(yè)武, 蒲文龍, 張國(guó)華, 徐鋒, 范秀利, 朱麗華
【申請(qǐng)人】黑龍江科技大學(xué)