CN205315047U

CN205315047U - 基于rof技术的煤矿监控装置

Info

Publication number: CN205315047U
Application number: CN201620054763.9U
Authority: CN
Inventors: 叶群
Original assignee: Hunan Vocational Institute of Safety Technology
Current assignee: Hunan Vocational Institute of Safety Technology
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2026-01-20

Abstract

本实用新型提供一种基于ROF技术的煤矿监控装置，包括监控服务器、ROF通信模块、无线通信模块以及监控终端，在煤矿井下，监控终端包括气体传感器、风量传感器以及矿用设备开停传感器对煤矿安全生产进行监控，并采用无线通信方式将监控数据发送至外部基站，在井上，外部基站通过ROF通信模块将数据发送至监控服务器。整个过程中，监控终端与外部基站采用无线方式连接，监控终端可以较大范围设置，布线简单，另外，外部基站与监控服务器通过ROF通信模块连接，采用光载无线通信技术进行通信，数据传输速率高、通信带宽容量大，监控数据能够高效且准确传输至监控服务器，从而实现对煤矿安全生产高效且准确的监控。

Description

基于ROF技术的煤矿监控装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全监控技术领域，特别是涉及基于ROF(radiooverfiber，光载无线通信)技术的煤矿监控装置。

背景技术

在当前煤炭行业经济效益下滑严重的情况下，全国煤矿安全生产依然保持良好态势。截至目前，煤矿百万吨死亡率达到历史最好记录，特别重大事故的间隔周期已经达到了26个月，是历史上间隔时间最长的周期。但是，从煤矿安全生产事故发生的规律分析，当煤炭市场发生较大变化、煤炭经济处于大起大落的时期，往往也是煤矿事故的多发期。煤矿重大、特大事故的不断发生，不但给国家和人民造成了重大的经济损失，而且也带来了许多不良的社会影响。

由此可见，如何加强煤矿安全管理，提高煤矿企业安全生产、装备的现代化，达到高产、优产和安全的效果，是煤矿安全生产急需也是必须解决的一大问题。近年来，随着国家对煤炭行业安全问题的重视和企业自身现代化建设的要求，煤矿监控***在我国大部分矿井都得到了广泛使用，形成了煤矿井上、井下顺畅的信息交流通道和可靠的安全预警机制。这不仅可以依靠及时准确的信息指挥生产，预防事故的发生，又能及时了解各种与安全生产及经营相关的信息，形成一个安全生产、调度和管理的网络***。

然而，现有的煤矿监控***存在以下缺陷：(1)井下现有的数据、信息传输均以电缆、光缆等有线网络为基础，有线传输的方式很难适应各种不断移动变化的工作现场，多种因素造成传输电缆损坏和扯断的现象时有发生，同时，由于线缆的传输距离较远，造成数据在传输过程中出现延时的现象，给人为修改监控数据提供了便利，这些问题给煤矿安全生产带来很大隐患；(2)基于工业以太网的矿井综合监控***仍然是有线监控，存在着扩展性、灵活性和覆盖率等多方面的不足。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有煤矿安全监控***的存在效率低、覆盖范围低的问题，提供一种高效且覆盖范围广的基于ROF技术的煤矿监控装置。

一种基于ROF技术的煤矿监控装置，包括监控服务器和监控终端，监控终端包括处理器和传感器，还包括ROF通信模块和无线通信模块；

监控终端通过无线通信模块与外部基站无线连接，ROF通信模块分别与监控服务器以及外部基站连接；

监控终端的传感器包括气体传感器、风量传感器以及矿用设备开停传感器，气体传感器、风量传感器以及矿用设备开停传感器与处理器连接。

本实用新型基于ROF技术的煤矿监控装置，包括监控服务器、ROF通信模块、无线通信模块以及监控终端，在煤矿井下，监控终端包括气体传感器、风量传感器以及矿用设备开停传感器对煤矿安全生产进行监控，并采用无线通信方式将监控数据发送至外部基站，在井上，外部基站通过ROF通信模块将数据发送至监控服务器。整个过程中，监控终端与外部基站采用无线方式连接，监控终端可以较大范围设置，布线简单，另外，外部基站与监控服务器通过ROF通信模块连接，采用光载无线通信技术进行通信，数据传输速率高、通信带宽容量大，监控数据能够高效且准确传输至监控服务器，从而实现对煤矿安全生产高效且准确的监控。

附图说明

图1为本实用新型基于ROF技术的煤矿监控装置第一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型基于ROF技术的煤矿监控装置第二个实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于ROF技术的煤矿监控装置，包括监控服务器100和监控终端400，监控终端400包括处理器410和传感器，还包括ROF通信模块200和无线通信模块300；

监控终端400通过无线通信模块300与外部基站无线连接，ROF通信模块200分别与监控服务器100以及外部基站连接；

监控终端400的传感器包括气体传感器420、风量传感器430以及矿用设备开停传感器440，气体传感器420、风量传感器430以及矿用设备开停传感器440与处理器410连接。

监控服务器100可以理解为一个中心管理服务器，煤矿井上工作人员可以通过监控服务器100详细了解煤矿井下安全生产的相关情况，例如可以了解煤矿井下空气中氧气含量、瓦斯浓度、空气湿度、空气温度以及通风情况等。具体来说，监控服务器100可以内置显示模块，采用图像显示的方式将相关监控数据展示给工作人员。

ROF通信模块200为采用ROF技术的设备。具体来说，ROF技术即光载无线通信技术，其是应高速大容量无线通信需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信结合起来的无线接入技术。简单的说就是在中心站将微波调制到激光上，之后调制后的光波通过复杂的光纤链路进行传输，到达基站后，光电转换将微波信号解调，再通过天线发射供用户使用。ROF技术中运用光纤作为基站与中心站之间的传输链路，直接利用光载波来传输射频信号。光纤仅起到传输的作用，交换、控制和信号的再生都集中在中心站，基站仅实现光电转换，这样，可以把复杂昂贵的设备集中到中心站点，让多个远端基站共享这些设备，减少基站的功耗和成本。光纤传输的射频(或毫米波)信号提高了无线带宽，但天线发射后在大气中的损耗会增大，所以要求蜂窝结构向微微小区转变，而基站结构的简化有利于增加基站数目来减少蜂窝覆盖面积，从而使组网更为灵活，大气中无线信号的多径衰落也会降低；另外，利用光纤作为传输链路，具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰的特点。

无线通信模块300可以理解为用于无线通信的设备，例如WIFI通信模块、GPRS通信模块等，其可以实现监控终端400与外部基站的无线通信。

监控终端400用于采集煤矿井下安全生产的相关参数，这些参数具体可以根据煤矿安全生产的实际情况进行调整与设定。一般来说，监控终端400包括处理器410、气体传感器420、风量传感器430以及矿用设备开停传感器440。其中，处理器410用于协调控制多个传感器正常工作；气体传感器420用于采集煤矿井下气体成分以及相应的含量，例如氧气含量、瓦斯含量以及是否存在危险有毒气体等；风量传感器430用于检测煤矿井下通风状况；矿用设备开停传感器440用于检测矿用设备开停状态，以便初步检测相关设备是否在正常工作状态。

本实用新型基于ROF技术的煤矿监控装置，包括监控服务器100、ROF通信模块200、无线通信模块300以及监控终端400，在煤矿井下，监控终端400包括气体传感器420、风量传感器430以及矿用设备开停传感器440对煤矿安全生产进行监控，并采用无线通信方式将监控数据发送至外部基站，在井上，外部基站通过ROF通信模块200将数据发送至监控服务器100。整个过程中，监控终端400与外部基站采用无线方式连接，监控终端400可以较大范围设置，布线简单，另外，外部基站与监控服务器100通过ROF通信模块200连接，采用光载无线通信技术进行通信，数据传输速率高、通信带宽容量大，监控数据能够高效且准确传输至监控服务器100，从而实现对煤矿安全生产高效且准确的监控。

如图2所示，在其中一个实施例中，基于ROF技术的煤矿监控装置还包括第一光纤和第二光纤，ROF通信模块200通过第一光纤与监控服务器100连接，ROF通信模块200通过第二光纤与外部基站连接。

ROF通信模块200分别通过光纤与监控服务器100和外部基站连接。

如图2所示，在其中一个实施例中，基于ROF技术的煤矿监控装置还包括移动通信终端500，移动通信终端500通过无线通信模块300与外部基站连接。

移动通信终端500用于煤矿井下工作人员与井上工作人员进行通信，例如井下工作人员汇报井下生产情况等。具体来说，移动通信装置可以为智能手机。

如图2所示，在其中一个实施例中，监控终端400还包括图像采集模块450，图像采集模块450与处理器410连接。

在其中一个实施例中，图像采集模块450包括摄像机。

图像采集模块450用于采集煤矿井下图像数据，例如可以对集煤矿井生产进行视频监控。图像采集模块450将采集到的数据发送至处理器410进行处理再通过无线通信模块300发送至井上，最终采集的视频数据可以在监控服务器100上显示。具体来说，图像采集模块450包括摄像机，更进一步来说，摄像机可以为CCD(ChargeCoupledDevice，电荷耦合器件)摄像机。

如图2所示，在其中一个实施例中，监控终端400还包括温度传感器460，温度传感器460与处理器410连接。

温度传感器460用于检测煤矿井下周围环境的温度，以便为煤矿井下工作人员提供较为良好的工作环境。

在其中一个实施例中，处理器410为TMS320LF2407ADSP芯片。

在其中一个实施例中，监控服务器100内置有显示模块。

监控服务器100接收的大部分数据可以通过其内置的显示模块显示给相关工作人员，以便工作人员便捷、直观了解煤矿安全生产情况。具体来说，显示模块可以为液晶显示器。

在其中一个实施例中，基于ROF技术的煤矿监控装置还包括第一电源和第二电源，第一电源与监控服务器100连接，第二电源与监控终端400连接。

第一电源用于为监控服务器100提供电能，第二电源用于为监控终端400提供电能。具体来说，第一电源和第二电源均可以选用市电或者蓄电池。

在其中一个实施例中，监控终端400的数量为多个。

多个监控终端400分布式设置于煤矿井下，用于更大范围监控煤矿安全生产。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种基于ROF技术的煤矿监控装置，包括监控服务器和监控终端，所述监控终端包括处理器和传感器，其特征在于，还包括ROF通信模块和无线通信模块；

所述监控终端通过所述无线通信模块与外部基站无线连接，所述ROF通信模块分别与所述监控服务器以及所述外部基站连接；

所述监控终端的传感器包括气体传感器、风量传感器以及矿用设备开停传感器，所述气体传感器、所述风量传感器以及所述矿用设备开停传感器与所述处理器连接。

2.根据权利要求1所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，还包括第一光纤和第二光纤，所述ROF通信模块通过所述第一光纤与所述监控服务器连接，所述ROF通信模块通过所述第二光纤与所述外部基站连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，还包括移动通信终端，所述移动通信终端通过所述无线通信模块与所述外部基站连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，所述监控终端还包括图像采集模块，所述图像采集模块与所述处理器连接。

5.根据权利要求4所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，所述图像采集模块包括摄像机。

6.根据权利要求1或2所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，所述监控终端还包括温度传感器，所述温度传感器与所述处理器连接。

7.根据权利要求1或2所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，所述处理器为TMS320LF2407ADSP芯片。

8.根据权利要求1或2所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，所述监控服务器内置有显示模块。

9.根据权利要求1或2所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，还包括第一电源和第二电源，所述第一电源与所述监控服务器连接，所述第二电源与所述监控终端连接。

10.根据权利要求1或2所述的基于ROF技术的煤矿监控装置，其特征在于，所述监控终端的数量为多个。