基于ZigBee與GPRS雙網(wǎng)的煤倉風(fēng)機控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦安全領(lǐng)域，尤其涉及基于ZigBee與GPRS雙網(wǎng)的煤倉風(fēng)機控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤倉指的是貯存煤炭的場所。
[0003]榆樹井煤礦開采煤層為侏羅系延安組中部，煤層全區(qū)分布，賦存穩(wěn)定，煤種為褐煤，各煤層均有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期為35天，最短發(fā)火期只有5天，煤層自然發(fā)火問題比較嚴(yán)重，屬I級容易自燃煤層。暴露在空氣中的煤由于氧化放熱，空氣中氧氣含量顯著減少，二氧化碳的數(shù)量成倍增長，同時由于燃燒不完全和二氧化碳的分解，而產(chǎn)生了較多的一氧化碳。一氧化碳是一種無色無味的有毒有害氣體，它給工業(yè)安全生產(chǎn)帶來巨大危害。通常人們呼吸含有I %的一氧化碳的空氣，大約只要十分鐘的時間就會中毒，人若長期暴露在低濃度的一氧化碳下，會產(chǎn)生頭痛等癥狀；若暴露在高濃度的一氧化碳下，只要幾秒鐘就會因窒息而暈厥。因此在我礦防止一氧化碳等有害氣體中毒，成了安全工作的重中之重。
[0004]風(fēng)機排風(fēng)可以減少一氧化碳等有害氣體，但風(fēng)機常常存在單臺風(fēng)機故障、模塊死機故障還有斷電等情況，且現(xiàn)有的排風(fēng)系統(tǒng)只能在電腦上面以文字報警的形式來對工作人員做出提醒，集控室的工作人員不能及時發(fā)現(xiàn)問題。因此，徹底消除一氧化碳等有害氣體以及煤塵所形成的煙霧對現(xiàn)場工作人員的危害，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)“人一機一環(huán)境”三者在安全基礎(chǔ)上達到最優(yōu)匹配，將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)是亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于ZigBee與GPRS雙網(wǎng)的煤倉風(fēng)機控制系統(tǒng)，包括若干個風(fēng)機、風(fēng)機節(jié)點、氣體傳感器節(jié)點、ZigBee/GPRS網(wǎng)關(guān)和監(jiān)控終端，所述風(fēng)機、風(fēng)機節(jié)點、氣體傳感器節(jié)點設(shè)置在煤倉內(nèi)，其中:
[0006]所述風(fēng)機節(jié)點與所述風(fēng)機對應(yīng)設(shè)置，其包括風(fēng)機檢測模塊、風(fēng)機控制模塊和風(fēng)機ZigBee通信模塊；所述風(fēng)機檢測模塊用于采集風(fēng)機的狀態(tài)信息，所述風(fēng)機控制模塊用于將所述風(fēng)機檢測模塊采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控終端，以及控制風(fēng)機工作；所述風(fēng)機ZigBee通信模塊用于實現(xiàn)風(fēng)機控制模塊與所述ZigBee/GPRS網(wǎng)關(guān)的雙向通信；
[0007]所述風(fēng)機包括進風(fēng)排風(fēng)扇和出風(fēng)排風(fēng)扇，所述進風(fēng)排風(fēng)扇用于將煤倉外的新風(fēng)弓I入煤倉，所述出風(fēng)排風(fēng)扇用于將煤倉內(nèi)空氣排出，所述進風(fēng)排風(fēng)扇的進風(fēng)口與所述出風(fēng)排風(fēng)扇的出風(fēng)口相隔一段距離。
[0008]所述氣體傳感器節(jié)點包括氣體控制模塊、氣體傳感器和氣體傳感器ZigBee通信模塊；所述氣體傳感器用于檢測環(huán)境中的氣體濃度，所述氣體控制模塊用于將所述氣體傳感器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控終端，所述氣體傳感器ZigBee通信模塊用于實現(xiàn)所述氣體控制模塊與所述ZigBee/GPRS網(wǎng)關(guān)的通信；
[0009]所述ZigBee/GPRS網(wǎng)關(guān)用于實現(xiàn)所述風(fēng)機節(jié)點和所述氣體傳感器節(jié)點與所述監(jiān)控終端的通信；
[0010]所述監(jiān)控終端用于接收所述氣體傳感器節(jié)點和風(fēng)機節(jié)點的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述氣體傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)控制所述風(fēng)機節(jié)點打開或關(guān)閉對應(yīng)的風(fēng)機；以及根據(jù)所述風(fēng)機節(jié)點的數(shù)據(jù)確定對應(yīng)的風(fēng)機是否正常工作。
[0011]具體地，所述氣體傳感器包括一氧化碳?xì)怏w傳感器和二氧化碳?xì)怏w傳感器，所述一氧化碳?xì)怏w傳感器用于檢測一氧化碳的濃度，所述二氧化碳?xì)怏w傳感器用于檢測二氧化碳的濃度。
[0012]所述氣體傳感器還包括濕度傳感器，用于采集煤倉中的空氣濕度信息。
[0013]具體地，所述監(jiān)控終端用于在所述氣體傳感器檢測到的氣體的濃度高于預(yù)定的閾值時控制預(yù)定的風(fēng)機打開，以及用于在所述氣體傳感器檢測到的氣體的濃度不高于預(yù)定的閾值時控制預(yù)定的風(fēng)機關(guān)閉。
[0014]優(yōu)選地，所述風(fēng)機檢測模塊為對射式傳感器，所述對射式傳感器的發(fā)射端和接收端分別設(shè)置在所對應(yīng)的風(fēng)機上。
[0015]可替換地，所述風(fēng)機檢測模塊為反射式傳感器，所述反射式傳感器設(shè)置在所對應(yīng)的風(fēng)機上。
[0016]可替換地，所述風(fēng)機檢測模塊為編碼器，所述編碼器設(shè)置在所對應(yīng)的風(fēng)機上。
[0017]優(yōu)選地，氣體傳感器節(jié)點還包括第一報警器，所述第一報警器與所述氣體控制模塊連接，用于在所述氣體傳感器檢測到的氣體的濃度高于預(yù)定的閾值時發(fā)出報警信號。
[0018]優(yōu)選地，所述監(jiān)控終端還包括第二報警器，所述第二報警器用于在確定風(fēng)機工作異常時發(fā)出報警信號。
[0019]所述監(jiān)控終端用于按照預(yù)定的頻率控制所述進風(fēng)排風(fēng)扇打開，以及在所述一氧化碳?xì)怏w或二氧化碳?xì)怏w的濃度高于預(yù)定的閾值時控制控制所述出風(fēng)排風(fēng)扇打開。所述監(jiān)控終端還用于在所述濕度傳感器采集的空氣濕度高于預(yù)定的閾值時控制控制所述出風(fēng)排風(fēng)扇打開。
[0020]進一步地，還包括風(fēng)機控制裝置，所述風(fēng)機控制裝置用于實現(xiàn)所述風(fēng)機控制模塊對風(fēng)機的控制，所述風(fēng)機控制裝置包括繼電器和接觸器，所述風(fēng)機控制模塊、繼電器、接觸器和風(fēng)機依次連接。
[0021 ] 進一步地，所述接觸器為交流接觸器。
[0022]應(yīng)用本發(fā)明，具有如下有益效果:
[0023]1、本發(fā)明設(shè)備運行穩(wěn)定可靠、維護簡單、便于操作，并對煤倉頂部有害氣體及煤塵治理起到了積極作用，為煤倉工作人員提供了安全保障。解決了現(xiàn)有煤炭行業(yè)沒有專門的一氧化碳排放設(shè)備的問題，適用于有害氣體及粉塵超標(biāo)等通風(fēng)不暢的場所，可以有效排出有害氣體和粉塵，保證工作場所工作人員的安全，氣體超標(biāo)自動啟動風(fēng)機排放氣體，實現(xiàn)智能化。
[0024]2、本發(fā)明采用基于ZigBee與GPRS雙網(wǎng)的煤倉風(fēng)機控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控煤倉中的氣體濃度、溫度等，以及實現(xiàn)對煤倉中風(fēng)機的遠(yuǎn)程無線控制，并能自動檢測風(fēng)機的運行狀況，具有較高的智能性。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案和優(yōu)點，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
[0026]圖1是本發(fā)明實施例一、二提供的基于ZigBee與GPRS雙網(wǎng)的煤倉風(fēng)機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]實施例一:
[0029]請參見圖1，本發(fā)明實施例一提供了本發(fā)明提供了一種基于ZigBee與GPRS雙網(wǎng)的煤倉風(fēng)機控制系統(tǒng)，包括若干個風(fēng)機、風(fēng)機節(jié)點、氣體傳感器節(jié)點、ZigBee/GPRS網(wǎng)關(guān)和監(jiān)控終端，所述風(fēng)機、風(fēng)機節(jié)點、氣體傳感器節(jié)點設(shè)置在煤倉內(nèi)，其中:
[0030]所述風(fēng)機節(jié)點與所述風(fēng)機對應(yīng)設(shè)置，其包括風(fēng)機檢測模塊、風(fēng)機控制模塊和風(fēng)機ZigBee通信模塊；所述風(fēng)機檢測模塊用于采集風(fēng)機的狀態(tài)信息，所述風(fēng)機控制模塊用于將所述風(fēng)機檢測模塊采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控終端，以及控制風(fēng)機工作；所述風(fēng)機ZigBee通信模塊用于實現(xiàn)風(fēng)機控制模塊與所述Zig