CN204677235U - 一种智能型全方位井下安全报警装置 - Google Patents

一种智能型全方位井下安全报警装置 Download PDF

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方建国
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Abstract

本实用新型涉及一种智能型全方位井下安全报警装置，由气体传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器、A/D转换器、控制器、***、语音报警器、无线通信模块、地面基站服务器组成，所述的气体传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器均与A/D转换器连接；所述的A/D转换器与控制器连接；所述的控制器与***、语音报警器、无线通信模块连接；所述的无线通信模块与地面基站服务器连接。本实用新型结构简单，设计合理，可全方位的检测井下安全，实现井下独立报警，井上及时知晓的报警效果，采用GTiBee无线传感网络进行信息传输，功耗小、成本低，稳定性更高，具有很好的实用推广价值。

Description

一种智能型全方位井下安全报警装置
技术领域
本实用新型属于井下报警技术领域，尤其是一种智能型全方位井下安全报警装置。
背景技术
我国是煤炭生产大国，随着煤矿机械化程度的提高，矿井生产能力和生产效率普遍加大，煤炭年产量居世界首位，产煤量占世界总产煤量的20％。但同时我国也是煤矿安全形势最为严峻的国家之一。近年来，瓦斯***、煤与瓦斯突出等灾害，严重威胁着煤矿的安全生产和数百万名煤矿工的生命安全，瓦斯灾害已成为制约我国煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素，可以说瓦斯***已经成为矿难的第一大祸首。传统的井下报警装置只能进行简单的检测与报警，误报率高，并且时效性差，延误撤离时间。并且现有的井下报警普遍采用有线组网方式，在有线组网方式中，供电电源和控制信号都是通过有线方式连接，这就会导致控制端信号线繁多、布线繁杂，从而增加施工的工作量，成本高。同时有线组网方式不易组网、扩展性差，因而其组网范围有限，而目前采用普通无线通信方式进行信息传输的报警装置，又造成功耗较大，成本高的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可全方位的检测井下安全，实现井下独立报警，井上及时知晓的报警效果，同时采用GTiBee无线传感网络进行信息传输，功耗小、成本低，稳定性更高的智能型全方位井下安全报警装置。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种智能型全方位井下安全报警装置，由气体传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器、A/D转换器、控制器、***、语音报警器、无线通信模块、地面基站服务器组成，所述的气体传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器均与A/D转换器连接；所述的A/D转换器与控制器连接；所述的控制器与***、语音报警器、无线通信模块连接；所述的无线通信模块与地面基站服务器连接。
而且，所述的气体传感器包括瓦斯传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器。
而且，所述的A/D转换器采用ADC0809转换器。
而且，所述的控制器采用AT89C51单片机。
而且，所述的无线通信模块采用GTiBee无线传感网络
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型采用多种传感器，对井下气体浓度、温湿度，井上风力等级、雨雪天气，是否有塌方震动情况进行检测，实现全方位的安全监测，达到井下独立报警，井上及时知晓的报警效果。
本实用新型采用GTiBee无线传感网络，以长距离传输为特色，但同时可调距离、速度、耗能和***协议。节点芯片和基站芯片分开设计，减低耗能，成本较低。相比目前的主流传感网协议例如ZigBee等，其在传送距离、传输速度、电池寿命、***安全性等方面均有大幅度的性能改进。
附图说明
图1是本实用新型结构连接框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
如图1所示，本实用新型所述的一种智能型全方位井下安全报警装置，由气体传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器、A/D转换器、控制器、***、语音报警器、无线通信模块、地面基站服务器组成，所述的气体传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器均与A/D转换器连接；所述的A/D转换器与控制器连接；所述的控制器与***、语音报警器、无线通信模块连接；所述的无线通信模块与地面基站服务器连接。
本实用新型气体传感器包括瓦斯传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器，实现对瓦斯、甲烷、一氧化碳的检测，预测发生火灾***的可能，将信号传输至A/D转换器。风压传感器，用于检测井上风力等级，确保不影响井下作业与安全，并将信号传输至A/D转换器。温湿度传感器，用于检测井下温度与湿度，确保井下安全，并将信号传输至A/D转换器。震动传感器，用于检测井下震动情况，预测是否可能发生塌方，并将信号传输至A/D转换器。雨雪传感器，用于检测雨雪天气，确保不会发生井下漏水情况，并将信号传输至A/D转换器。
A/D转换器将模拟信号转化的电压信号转换变换成数字信号，输出到控制器。A/D转换器采用ADC0809转换器，是一种双积分的8位A/D转换器，其性能价格比很高，是一种高精度、低噪声、低漂移A/D转换器。控制器采用AT89S51单片机，对数字信号进行处理，将输入进来的数据与设置的瓦斯、甲烷、一氧化碳、温湿度、雨雪含量、承受风力等级、震感预警值进行比较，确定是否安全，当发生异常情况时，通过语音报警器进行语音报警。同时***确定异常情况位置，将位置信息传输至控制器。控制器将位置信息、井下情况信息通过GTiBee无线传感网络，发送至地面基站服务器，通知矿井管理人员进行及时的指挥调度，及时撤离井下人员，保证矿井安全。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种智能型全方位井下安全报警装置，其特征在于：由气体传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器、A/D转换器、控制器、***、语音报警器、无线通信模块、地面基站服务器组成，所述的气体传感器、风压传感器、温湿度传感器、震动传感器、雨雪传感器均与A/D转换器连接；所述的A/D转换器与控制器连接；所述的控制器与***、语音报警器、无线通信模块连接；所述的无线通信模块与地面基站服务器连接。
2.根据权利要求1所述的智能型全方位井下安全报警装置，其特征在于：所述的气体传感器包括瓦斯传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器。
3.根据权利要求1所述的智能型全方位井下安全报警装置，其特征在于：所述的A/D转换器采用ADC0809转换器。
4.根据权利要求1所述的智能型全方位井下安全报警装置，其特征在于：所述的控制器采用AT89C51单片机。
5.根据权利要求1所述的智能型全方位井下安全报警装置，其特征在于：所述的无线通信模块采用GTiBee无线传感网络。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110617109A (zh) * 2019-08-20 2019-12-27 徐州天能矿山机械有限责任公司 一种矿用报警器
CN111007304A (zh) * 2019-11-28 2020-04-14 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 多维感知智能型带电检测工装
CN114236043A (zh) * 2021-11-23 2022-03-25 煤炭科学研究总院 一种煤矿有害气体巡检方法

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