專利名稱：礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，特別是涉及一種用在礦井內(nèi)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]我國(guó)作為一個(gè)產(chǎn)煤大國(guó)，煤礦數(shù)量眾多，同時(shí)我國(guó)也是一個(gè)礦難大國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年生產(chǎn)的煤大概占世界的35 %，但在煤礦事故死亡人數(shù)上卻占約80 %。因此如何能夠有效控制煤礦礦難的發(fā)生以及礦難發(fā)生后進(jìn)行有效救援成為煤炭生產(chǎn)企業(yè)特別關(guān)心的問(wèn)題。[0003]為了防止礦難的發(fā)生，現(xiàn)有正規(guī)煤炭生產(chǎn)企業(yè)在礦井內(nèi)都設(shè)有礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，通過(guò)礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)可對(duì)礦井內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可實(shí)時(shí)顯示礦井內(nèi)的風(fēng)速、瓦斯密度、溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)，通過(guò)對(duì)礦井內(nèi)環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，可實(shí)時(shí)了解礦井內(nèi)的環(huán)境情況，這樣當(dāng)?shù)V井內(nèi)出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，可通過(guò)報(bào)警裝置報(bào)警，使礦工盡快轉(zhuǎn)移，這樣就可有效避免礦難的發(fā)生。[0004]在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，很對(duì)礦難的產(chǎn)生并不是完全由于環(huán)境因素造成的，而且由于人為因素造成的，因此如何能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)井下礦工的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、跟蹤管理成為目前礦井管理的難點(diǎn)?，F(xiàn)有的礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)一般只能對(duì)礦井內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并不能對(duì)礦工在井下的活動(dòng)、分布情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。特別是在礦難發(fā)生時(shí)，在進(jìn)行救援過(guò)程中，很難確定礦工的具體位置，這樣就給救援工作帶來(lái)極大的困難，由于救援工作不能做到有的放矢，使得救援工作變得非常困難，很多礦工往往因?yàn)榈貌坏郊皶r(shí)救援而失去生命。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)ΦV井內(nèi)礦工活動(dòng)、分布情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能對(duì)礦工進(jìn)行跟蹤管理的礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)。[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，其包括佩戴在礦工身上的RFID標(biāo)簽；數(shù)個(gè)安裝在礦井坑道內(nèi)的井下接收裝置，所述井下接收裝置內(nèi)設(shè)有RFID閱讀器模塊；CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置，所述井下接收裝置通過(guò)CAN總線與所述CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置連接；工作站，所述工作站與所述CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置通信連接。[0007]優(yōu)選地，所述井下接收裝置上設(shè)有溫度傳感器。[0008]優(yōu)選地，所述井下接收裝置上設(shè)有濕度傳感器。[0009]優(yōu)選地，所述井下接收裝置上設(shè)有風(fēng)速傳感器。[0010]優(yōu)選地，所述井下接收裝置上設(shè)有一氧化碳監(jiān)測(cè)傳感器。[0011]優(yōu)選地，該礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)還包括一服務(wù)器，所述服務(wù)器與多個(gè)所述工作站通信連接。[0012]如上所述，本實(shí)用新型的礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)具有以下有益效果:該監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在礦井的坑道內(nèi)設(shè)置帶有RFID閱讀器模塊的井下接收裝置，通過(guò)RFID閱讀器模塊可實(shí)時(shí)對(duì)礦井內(nèi)攜帶RFID標(biāo)簽的礦工位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這樣就可確定礦工的位置及分布情況，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對(duì)井下礦工的動(dòng)態(tài)跟蹤管理；特別是在出現(xiàn)礦難時(shí)，可非常容易的判斷被困礦工的位置，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)有效救援，及時(shí)挽救礦工的生命；同時(shí)該礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)還設(shè)有用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的各種傳感器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境及人員分布的綜合性監(jiān)測(cè)監(jiān)控。


[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的方框示意圖。[0014]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明[0015]I井下接收裝置[0016]2CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置[0017]3交換機(jī)\路由器[0018]4作站具體實(shí)施方式
[0019]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。[0020]請(qǐng)參閱圖1。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，該礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)包括佩戴在礦工身上的RFID標(biāo)簽及數(shù)個(gè)安裝在礦井坑道內(nèi)的井下接收裝置1，井下接收裝置I內(nèi)設(shè)有RFID閱讀器模塊，RFID標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)有礦工的個(gè)人信息，RFID閱讀器模塊可讀取RFID標(biāo)簽內(nèi)的個(gè)人信息。井下接收裝置I的個(gè)數(shù)及擺放位置可根據(jù)礦井內(nèi)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，同一礦井內(nèi)的多個(gè)井下接收裝置I分別通過(guò)一 CAN總線與CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置2連接，CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置2實(shí)質(zhì)為CAN-以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換接口，通過(guò)CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置2可將CAN總線傳輸?shù)男畔⒁砸蕴W(wǎng) 的方式通過(guò)交換機(jī)\路由器3傳輸給工作站4。這樣通過(guò)工作站4就可對(duì)礦井內(nèi)各個(gè)礦工的位置及分布情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。[0022]為了便于對(duì)礦井內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，井下接收裝置上還設(shè)有外部接口，通過(guò)外部接口與溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器及一氧化碳監(jiān)測(cè)傳感器連接，通過(guò)上述傳感器可對(duì)礦井下的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。井下接收裝置通過(guò)一根CAN總線與CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置2進(jìn)行連接，這樣可使井下布線更加的方便，上述監(jiān)測(cè)信號(hào)均通過(guò)該CAN線進(jìn)行傳輸。[0023]為了便于監(jiān)測(cè)和管理，該礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)還可設(shè)置一服務(wù)器，該服務(wù)器可同時(shí)與多個(gè)設(shè)置在不同礦井的工作站進(jìn)行通信連接。各個(gè)工作站可將各自的信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒?wù)器中，這樣通過(guò)調(diào)取服務(wù)器中的數(shù)據(jù)就可對(duì)各個(gè)礦井的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)了解。[0024]該礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)應(yīng)用了 2.4G有源射頻識(shí)別、微波通信、計(jì)算機(jī)通信、數(shù)據(jù)通訊、傳感器等多項(xiàng)技術(shù)，通過(guò)對(duì)井下人員遠(yuǎn)距離靜態(tài)、動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行非接觸式信息采集、處理以及實(shí)時(shí)采動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)，在數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件的支持下，可完成下井人員考勤管理、井下人員位置分布、特種人員井下活動(dòng)跟蹤管理、限時(shí)及禁區(qū)異常情況報(bào)警提示，災(zāi)后搜救等功能，可有效的實(shí)現(xiàn)井下管理、災(zāi)害預(yù)測(cè)的信息化、規(guī)范化和可視化。技術(shù)上系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)最火的技術(shù)RFID技術(shù)組建的井下人員定位，人員考勤和無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代自控領(lǐng)域炙手可熱的CAN總線技術(shù)。RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。在礦井下利用RFID將佩戴有人員定位卡的工作人員信息或者傳感器采集到的環(huán)境信息發(fā)送給井下接收裝置1，井下接收裝置I再通過(guò)CAN總線連接到井上工作站的上位機(jī)，上位機(jī)軟件采用B/S和C/S架構(gòu)相結(jié)合的技術(shù)允許任何一臺(tái)連接入網(wǎng)的客戶端通過(guò)賬號(hào)查看井下的實(shí)時(shí)信息。[0025]該系統(tǒng)中CAN總線采用CAN2.0B總線標(biāo)準(zhǔn)，支持所有的傳感器接口，并預(yù)留給要增加的傳感器的接口 ；無(wú)線實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)與MESH功能。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)少的情況下很容易實(shí)現(xiàn)，但是在節(jié)點(diǎn)數(shù)較多的時(shí)候就要考慮到信號(hào)的碰撞問(wèn)題，為此本系統(tǒng)采用了先進(jìn)的跳頻和變址雙管齊下的方式來(lái)預(yù)防信號(hào)在同一地點(diǎn)大量出現(xiàn)時(shí)的碰撞，保證信號(hào)的穩(wěn)定傳輸；考慮到礦下無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)會(huì)時(shí)有變動(dòng)和擴(kuò)容，本系統(tǒng)擁有根據(jù)實(shí)際信號(hào)連接情況自動(dòng)添加和刪除節(jié)點(diǎn)的功能；在礦井下無(wú)線傳輸省去了布線的麻煩，但是從礦下到礦上的遠(yuǎn)距離，大容量的傳輸中無(wú)線反而顯得繁瑣，因此本系統(tǒng)引進(jìn)了汽車電子行業(yè)應(yīng)用成熟的CAN總線標(biāo)準(zhǔn)，既解決了大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，又實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離布線的小工作量。[0026]該系統(tǒng)可滿足各類不同傳感器的數(shù)據(jù)格式和實(shí)時(shí)要求，并實(shí)現(xiàn)各種統(tǒng)計(jì)查詢功能。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)礦上日常生產(chǎn)的觀察，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)各種傳感器傳回的數(shù)據(jù)格式的差別區(qū)分存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)信息，并提供了 49種不同數(shù)據(jù)種類的查詢。系統(tǒng)用于煤礦井下人員定位和管理，主要功能有:人員實(shí)時(shí)跟蹤、軌跡查詢、人員分布查詢、出入井考勤等，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的通信系統(tǒng)和非接觸式信息識(shí)別、采集處理技術(shù)，在同類產(chǎn)品中處于領(lǐng)先水平；系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)井下人員、設(shè)備在井下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、位置信息，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)考勤統(tǒng)計(jì)、管理功能，整個(gè)過(guò)程自動(dòng)完成；系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取井下各個(gè)傳感器采集的值。[0027]該系統(tǒng)采用以太環(huán)網(wǎng)解決了復(fù)雜條件下的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，為礦用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了可靠、穩(wěn)定的通訊平臺(tái)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)主機(jī)設(shè)計(jì)，大大提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性、靈活性。同時(shí)井下交換采用模塊化設(shè)計(jì)，具體包括:光通信模塊，電通信模塊，RFID通信模塊，232/TTL通信模塊，CAN通信模塊等，方便各類系統(tǒng)接入。本網(wǎng)光環(huán)路接口采用兩路冗余控制，自愈時(shí)間< 20ms，可實(shí)現(xiàn)7個(gè)百兆接口可任意聚合，根據(jù)不同情況需要的帶寬可自由自合，使網(wǎng)絡(luò)的流量更加合理，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，可實(shí)現(xiàn)千耦合多個(gè)光環(huán)網(wǎng)，骨干線路不宜鋪設(shè)的地方仍可有組成小的光環(huán)路后耦合進(jìn)大的主干網(wǎng)絡(luò)，高效解決邊角塊段的通訊難題。該系統(tǒng)所有模塊都是采用防爆設(shè)計(jì)。[0028]該監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在礦井的坑道內(nèi)設(shè)置帶有RFID閱讀器模塊的井下接收裝置，通過(guò)RFID閱讀器模塊可實(shí)時(shí)對(duì)礦井內(nèi)攜帶RFID標(biāo)簽的礦工位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這樣就可確定礦工的位置及分布情況，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對(duì)井下礦工的動(dòng)態(tài)跟蹤管理；特別是在出現(xiàn)礦難時(shí)，可非常容易的判斷被困礦工的位置，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)有效救援，及時(shí)挽救礦工的生命；同時(shí)該礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)還設(shè)有用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的各種傳感器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境及人員分布的綜合性監(jiān)測(cè)監(jiān)控。綜上所述，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。[0029]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，其特征在于，其包括: 佩戴在礦工身上的RFID標(biāo)簽； 數(shù)個(gè)安裝在礦井坑道內(nèi)的井下接收裝置，所述井下接收裝置內(nèi)設(shè)有RFID閱讀器模塊； CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置，所述井下接收裝置通過(guò)CAN總線與所述CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置連接; 工作站，所述工作站與所述CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述井下接收裝置上設(shè)有溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述井下接收裝置上設(shè)有濕度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述井下接收裝置上設(shè)有風(fēng)速傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述井下接收裝置上設(shè)有一氧化碳監(jiān)測(cè)傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，其特征在于:該礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)還包括 一服務(wù)器，所述服務(wù)器與多個(gè)所述工作站通信連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合系統(tǒng)，其包括佩戴在礦工身上的RFID標(biāo)簽；數(shù)個(gè)安裝在礦井坑道內(nèi)的井下接收裝置，井下接收裝置內(nèi)設(shè)有RFID閱讀器模塊；CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置，井下接收裝置通過(guò)CAN總線與CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置連接；工作站，工作站與CAN總線轉(zhuǎn)LAN裝置通信連接。該監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在礦井的坑道內(nèi)設(shè)置帶有RFID閱讀器模塊的井下接收裝置，通過(guò)RFID閱讀器模塊可實(shí)時(shí)對(duì)礦井內(nèi)攜帶RFID標(biāo)簽的礦工位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這樣就可確定礦工的位置及分布情況，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對(duì)井下礦工的動(dòng)態(tài)跟蹤管理；特別是在出現(xiàn)礦難時(shí)，可非常容易的判斷被困礦工的位置，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)有效救援，及時(shí)挽救礦工的生命。
文檔編號(hào)E21F17/12GK203081506SQ20132009084
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者劉德權(quán) 申請(qǐng)人:蘇州華拓信息技術(shù)有限公司