专利名称：矿井监测监控综合系统的制作方法
技术领域：
矿井监测监控综合系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种监测监控系统，特别是涉及一种用在矿井内的监测监控系统。
背景技术：
[0002]我国作为一个产煤大国，煤矿数量众多，同时我国也是一个矿难大国，据统计我国每年生产的煤大概占世界的35 %，但在煤矿事故死亡人数上却占约80 %。因此如何能够有效控制煤矿矿难的发生以及矿难发生后进行有效救援成为煤炭生产企业特别关心的问题。[0003]为了防止矿难的发生，现有正规煤炭生产企业在矿井内都设有矿井监测监控综合系统，通过矿井监测监控综合系统可对矿井内的环境进行实时检测，可实时显示矿井内的风速、瓦斯密度、温度、湿度等环境参数，通过对矿井内环境参数的实时检测，可实时了解矿井内的环境情况，这样当矿井内出现危险时，可通过报警装置报警，使矿工尽快转移，这样就可有效避免矿难的发生。[0004]在实际生产过程中，很对矿难的产生并不是完全由于环境因素造成的，而且由于人为因素造成的，因此如何能够实现对井下矿工的实时监测、跟踪管理成为目前矿井管理的难点。现有的矿井监测监控综合系统一般只能对矿井内的环境进行实时监测，并不能对矿工在井下的活动、分布情况进行监测。特别是在矿难发生时，在进行救援过程中，很难确定矿工的具体位置，这样就给救援工作带来极大的困难，由于救援工作不能做到有的放矢，使得救援工作变得非常困难，很多矿工往往因为得不到及时救援而失去生命。实用新型内容[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种能够对矿井内矿工活动、分布情况进行实时监测，能对矿工进行跟踪管理的矿井监测监控综合系统。[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种矿井监测监控综合系统，其包括佩戴在矿工身上的RFID标签；数个安装在矿井坑道内的井下接收装置，所述井下接收装置内设有RFID阅读器模块；CAN总线转LAN装置，所述井下接收装置通过CAN总线与所述CAN总线转LAN装置连接；工作站，所述工作站与所述CAN总线转LAN装置通信连接。[0007]优选地，所述井下接收装置上设有温度传感器。[0008]优选地，所述井下接收装置上设有湿度传感器。[0009]优选地，所述井下接收装置上设有风速传感器。[0010]优选地，所述井下接收装置上设有一氧化碳监测传感器。[0011]优选地，该矿井监测监控综合系统还包括一服务器，所述服务器与多个所述工作站通信连接。[0012]如上所述，本实用新型的矿井监测监控综合系统具有以下有益效果:该监测监控系统在矿井的坑道内设置带有RFID阅读器模块的井下接收装置，通过RFID阅读器模块可实时对矿井内携带RFID标签的矿工位置进行实时监测，这样就可确定矿工的位置及分布情况，进而可实现对井下矿工的动态跟踪管理；特别是在出现矿难时，可非常容易的判断被困矿工的位置，进而可实现有效救援，及时挽救矿工的生命；同时该矿井监测监控综合系统还设有用于环境监测的各种传感器，可实现对环境及人员分布的综合性监测监控。
[0013]图1为本实用新型实施例的方框示意图。[0014]元件标号说明[0015]I井下接收装置[0016]2CAN总线转LAN装置[0017]3交换机\路由器[0018]4作站具体实施方式
[0019]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。[0020]请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。[0021]如图1所示，本实用新型提供一种矿井监测监控综合系统，该矿井监测监控综合系统包括佩戴在矿工身上的RFID标签及数个安装在矿井坑道内的井下接收装置1，井下接收装置I内设有RFID阅读器模块，RFID标签内存储有矿工的个人信息，RFID阅读器模块可读取RFID标签内的个人信息。井下接收装置I的个数及摆放位置可根据矿井内的实际情况进行调节，同一矿井内的多个井下接收装置I分别通过一 CAN总线与CAN总线转LAN装置2连接，CAN总线转LAN装置2实质为CAN-以太网转换接口，通过CAN总线转LAN装置2可将CAN总线传输的信息以以太网 的方式通过交换机\路由器3传输给工作站4。这样通过工作站4就可对矿井内各个矿工的位置及分布情况进行实时监测。[0022]为了便于对矿井内的环境参数进行监测，井下接收装置上还设有外部接口，通过外部接口与温度传感器、湿度传感器、风速传感器及一氧化碳监测传感器连接，通过上述传感器可对矿井下的环境参数进行实时监测。井下接收装置通过一根CAN总线与CAN总线转LAN装置2进行连接，这样可使井下布线更加的方便，上述监测信号均通过该CAN线进行传输。[0023]为了便于监测和管理，该矿井监测监控综合系统还可设置一服务器，该服务器可同时与多个设置在不同矿井的工作站进行通信连接。各个工作站可将各自的信息实时传输到服务器中，这样通过调取服务器中的数据就可对各个矿井的情况进行实时了解。[0024]该矿井监测监控综合系统应用了 2.4G有源射频识别、微波通信、计算机通信、数据通讯、传感器等多项技术，通过对井下人员远距离静态、动态目标进行非接触式信息采集、处理以及实时采动应力监测，在数据库及软件的支持下，可完成下井人员考勤管理、井下人员位置分布、特种人员井下活动跟踪管理、限时及禁区异常情况报警提示，灾后搜救等功能，可有效的实现井下管理、灾害预测的信息化、规范化和可视化。技术上系统采用物联网行业最火的技术RFID技术组建的井下人员定位，人员考勤和无线传感网络和现代自控领域炙手可热的CAN总线技术。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。在矿井下利用RFID将佩戴有人员定位卡的工作人员信息或者传感器采集到的环境信息发送给井下接收装置1，井下接收装置I再通过CAN总线连接到井上工作站的上位机，上位机软件采用B/S和C/S架构相结合的技术允许任何一台连接入网的客户端通过账号查看井下的实时信息。[0025]该系统中CAN总线采用CAN2.0B总线标准，支持所有的传感器接口，并预留给要增加的传感器的接口 ；无线实现自组网与MESH功能。无线传感网络在节点少的情况下很容易实现，但是在节点数较多的时候就要考虑到信号的碰撞问题，为此本系统采用了先进的跳频和变址双管齐下的方式来预防信号在同一地点大量出现时的碰撞，保证信号的稳定传输；考虑到矿下无线传感节点会时有变动和扩容，本系统拥有根据实际信号连接情况自动添加和删除节点的功能；在矿井下无线传输省去了布线的麻烦，但是从矿下到矿上的远距离，大容量的传输中无线反而显得繁琐，因此本系统引进了汽车电子行业应用成熟的CAN总线标准，既解决了大量数据传输的稳定性，又实现了远距离布线的小工作量。[0026]该系统可满足各类不同传感器的数据格式和实时要求，并实现各种统计查询功能。经过长时间对矿上日常生产的观察，本系统数据库根据各种传感器传回的数据格式的差别区分存储各种数据信息，并提供了 49种不同数据种类的查询。系统用于煤矿井下人员定位和管理，主要功能有:人员实时跟踪、轨迹查询、人员分布查询、出入井考勤等，系统结构如图所示。系统采用了先进的通信系统和非接触式信息识别、采集处理技术，在同类产品中处于领先水平；系统能自动监测井下人员、设备在井下运动的时间、位置信息，并自动实现考勤统计、管理功能，整个过程自动完成；系统实时读取井下各个传感器采集的值。[0027]该系统采用以太环网解决了复杂条件下的数据传输问题，为矿用监测系统提供了可靠、稳定的通讯平台。整个网络采用无主机设计，大大提高整个网络的可靠性、稳定性、灵活性。同时井下交换采用模块化设计，具体包括:光通信模块，电通信模块，RFID通信模块，232/TTL通信模块，CAN通信模块等，方便各类系统接入。本网光环路接口采用两路冗余控制，自愈时间< 20ms，可实现7个百兆接口可任意聚合，根据不同情况需要的带宽可自由自合，使网络的流量更加合理，提高网络带宽利用率，可实现千耦合多个光环网，骨干线路不宜铺设的地方仍可有组成小的光环路后耦合进大的主干网络，高效解决边角块段的通讯难题。该系统所有模块都是采用防爆设计。[0028]该监测监控系统在矿井的坑道内设置带有RFID阅读器模块的井下接收装置，通过RFID阅读器模块可实时对矿井内携带RFID标签的矿工位置进行实时监测，这样就可确定矿工的位置及分布情况，进而可实现对井下矿工的动态跟踪管理；特别是在出现矿难时，可非常容易的判断被困矿工的位置，进而可实现有效救援，及时挽救矿工的生命；同时该矿井监测监控综合系统还设有用于环境监测的各种传感器，可实现对环境及人员分布的综合性监测监控。综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。[0029]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1.一种矿井监测监控综合系统，其特征在于，其包括: 佩戴在矿工身上的RFID标签； 数个安装在矿井坑道内的井下接收装置，所述井下接收装置内设有RFID阅读器模块； CAN总线转LAN装置，所述井下接收装置通过CAN总线与所述CAN总线转LAN装置连接; 工作站，所述工作站与所述CAN总线转LAN装置通信连接。
2.根据权利要求1所述的矿井监测监控综合系统，其特征在于:所述井下接收装置上设有温度传感器。
3.根据权利要求1所述的矿井监测监控综合系统，其特征在于:所述井下接收装置上设有湿度传感器。
4.根据权利要求1所述的矿井监测监控综合系统，其特征在于:所述井下接收装置上设有风速传感器。
5.根据权利要求1所述的矿井监测监控综合系统，其特征在于:所述井下接收装置上设有一氧化碳监测传感器。
6.根据权利要求1所述的矿井监测监控综合系统，其特征在于:该矿井监测监控综合系统还包括 一服务器，所述服务器与多个所述工作站通信连接。
专利摘要本实用新型提供一种矿井监测监控综合系统，其包括佩戴在矿工身上的RFID标签；数个安装在矿井坑道内的井下接收装置，井下接收装置内设有RFID阅读器模块；CAN总线转LAN装置，井下接收装置通过CAN总线与CAN总线转LAN装置连接；工作站，工作站与CAN总线转LAN装置通信连接。该监测监控系统在矿井的坑道内设置带有RFID阅读器模块的井下接收装置，通过RFID阅读器模块可实时对矿井内携带RFID标签的矿工位置进行实时监测，这样就可确定矿工的位置及分布情况，进而可实现对井下矿工的动态跟踪管理；特别是在出现矿难时，可非常容易的判断被困矿工的位置，进而可实现有效救援，及时挽救矿工的生命。
文档编号E21F17/12GK203081506SQ20132009084
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者刘德权 申请人:苏州华拓信息技术有限公司