技术特征：
1.一种基于物联网的井下智能监控系统，其特征在于，包括：井上监控子系统和井下监控子系统；井上监控子系统包括：井上控制模块、井上通信模块和显示器；井下监控子系统包括：井下控制模块、井下通信模块、粉尘浓度传感器、co浓度传感器、风机变频控制机构和喷淋装置；粉尘浓度传感器、co浓度传感器、风机变频控制机构和喷淋装置分别与井下控制模块连接；井下控制模块通过co浓度传感器获取井下co浓度信息，并对井下co浓度是否超出阈值作出判断，如超出阈值则启动风机变频控制机构进行排风作业；井下控制模块通过粉尘浓度传感器获取井下粉尘浓度信息，并对井下粉尘浓度是否超出阈值作出判断，如超出阈值则启动喷淋装置进行除尘降尘作业；井上控制模块通过井上通信模块和井下通信模块与井下控制模块连接，井下控制模块将井下数据信息传输给井上控制模块；井上控制模块将井下数据信息呈现在显示屏上；井上控制模块获取用户输入的控制指令，与井下控制模块通信，控制井下设备。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，粉尘浓度传感器采用环形粉尘浓度传感器和杆型粉尘浓度传感器；井上通信模块和井下通信模块之间通过zigbee无线网络通信连接。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，喷淋装置，包括：供水管、水箱、喷淋管道和自动旋转喷头；喷淋管道安装在井下除尘区域，水箱通过供水管与喷淋管道连通；喷淋管道上均匀布设有多个自动旋转喷头；供水管上设有水泵和供水开关；井下控制模块通过控制水泵和供水开关进行除尘降尘作业。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，风机变频控制机构，包括风机和变频调速控制器；风机通过变频调速控制器与井下控制器连接，井下控制器通过与变频调速控制器连接，控制风机运行。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括:除尘小车机器人；除尘小车机器人设有警示灯、干雾除尘设备、充电装置、行走机构、小车粉尘浓度传感器、机器人无线通信模块、机器人控制模块、电池组、激光测距仪、测距雷达和红外摄像头；电池组与充电装置连接，用于连接外电源给电池组充电；行走机构、警示灯、干雾除尘设备、车粉尘浓度传感器、机器人无线通信模块、激光测距仪、测距雷达和红外摄像头分别与机器人控制模块连接，机器人控制模块通过机器人无线通信模块以及井下控制器与井上控制模块连接，机器人控制模块将感应的井下数据长传给井上控制模块；还获取并执行井上控制模块发送的控制指令。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，co浓度传感器通过有线通信或无线通信方式与井下控制模块连接。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
粉尘浓度传感器采用微静电感应技术感应井下粉尘浓度，且粉尘浓度传感器通过有线通信或无线通信方式与井下控制模块连接。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，井上监控子系统支持运行分形随机森林算法和自主学习算法对井下各个粉尘浓度传感器传来的数据进行统计计算，生成井下环境粉尘浓度分布图。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，井上监控子系统还包括基于labview平台的开发上位机、控制器、传感器、can总线与通信协议的软件和显示屏，实现监测数据的显示、存储、并对井下的粉尘数据和co浓度数据进行运程监测与控制。10.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，除尘小车机器人还设有机器人自动泊车程序；行走机构包括：车体，车体底部设有行走轮，行走轮连接有制动装置和电动机；机器人控制模块调用机器人自动泊车程序，通过激光测距仪、测距雷达和红外摄像头感知车辆周围的环境信息来识别泊车信息,并根据除尘小车机器人与停车洞的相对位置信息来规划泊车行驶路线,控制除尘小车机器人的速度和转角实现自动泊车的功能；井上控制模块还用于把激光测距仪、测距雷达和红外摄像头获取的数据信息实时显示成图像数据信息，并形成环境三维模型进行显示。
技术总结
本发明提供了一种基于物联网的井下智能监控系统，包括显示器、井上控制模块、井下控制模块、井上通信模块、井下通信模块、粉尘浓度传感器、CO浓度传感器、风机变频控制机构和喷淋装置；井下控制模块通过粉尘浓度传感器和CO浓度传感器获取井下的粉尘和CO浓度，在井下的粉尘和CO浓度超过阈值时，井下控制模块启动喷淋装置和风机变频控制机构进行除尘降尘和通风操作，井下控制模块通过井下通信模块和井上通信模块将粉尘和CO浓度信息传输给井上控制模块，井上控制模块将有关数据呈现在显示器上；本发明实现了矿井生产作业中降低粉尘和CO浓度的全自动化操作，从源头上抑制了井下生产作业时的粉尘和CO的产生，减轻了工人负担、保障了工人健康。了工人健康。了工人健康。
技术研发人员：程学珍 李继明 许传诺 张俊明 赵猛 田旭阳
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2021.06.04
技术公布日：2021/10/26