[发明专利]一种面向分布式煤矿瓦斯监测系统

说明书

技术领域

本发明属于矿井瓦斯监测领域，特别是一种面向分布式煤矿瓦斯监测系统。

背景技术

在经济发展和对资源需求量的不断攀升的同时，由于矿井瓦斯超标引起的各类事故屡见不鲜，造成了重大的经济损失和人员伤亡，因此对井下瓦斯进行有效监控成为了一个必须得到有效解决的问题。相关的单位也投入了大量的人力物力，旨在建立完备，安全的煤矿瓦斯监控系统，目前的系统中绝大多数采取了基于振动传感器的地面单微机监测监控和初级的、基于多传感器的地面网络监控，但从这些已经完成的系统投入使用后的工作效果来看，发现了如下几个技术问题。

（1）当前的煤矿瓦斯监控系统信息传输没有统一的通信协议，通常是一套系统制定一套协议，大大降低了系统的泛用性和拓展性。（2）当前的煤矿瓦斯监控系统信息传输误码率高，使监控者不能对井下的情况有准确的了解，在井下出现安全隐患后，不能做出快速的反应，延误了抢险救援中最宝贵的时间（3）由于矿井下环境恶劣，传统设备的免维护性又不高，许多在研发过程中验收达标的设备在井下工作一段时间后由于高湿度、高温度和有害气体的作用下不可避免地产生故障和形变。（4）当前的煤矿瓦斯监控系统并没有对于不同规模的矿井做出有针对性的区分，而由于矿井的复杂地下环境，盲目地采用一套标准监控不同规模的矿井，轻则造成资源人力的浪费，重则产生安全检测漏洞，对井下工人的生命安全造成威胁。（5）当前的煤矿瓦斯监控系统实时性差，井下探测与井上监控不同步。以上不利因素导致系统不能有效地进行实时的安全检测和信息反馈，从而加大了监控人员的判断难度，并浪费了在第一时间发现隐患，处理隐患的重要时机。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向分布式煤矿瓦斯监测系统。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种面向分布式煤矿瓦斯监测系统,包括：

现场设备模块，由若干传感器并联成传感器群后与防爆网络控制器连接组成，其中每个传感器分别与一个警报器相连接，具有蜂鸣报警功能；井下设有多个监测点，每个监测点均部署一套现场设备模块，用以采集井下信息并通过系统网络模块向地面检测模块进行传输；

系统网络模块，用以将现场设备模块采集的信息传输到地面监测模块，针对大中型矿井，系统网络模块包括光纤主干以太环网、LonWorks子网和网络适配器；用双绞线或电力线将现场设备模块中的传感器群连接到一个LonWorks子网，然后通过网络适配器将LonWorks子网挂接至光纤主干以太环网，井下信息从每个LonWorks子网向光纤主干以太环网汇集后向上传输至地面监控模块；针对小型矿井，系统网络模块直接采用LongWorks子网，用双绞线或电力线将现场设备模块中的传感器群挂接到LonWorks子网上，井下信息直接由LonWorks子网传输至地面监控模块；

地面监控模块，用以将经过系统网络模块所汇集传输的由设备模块采集的数据进行实时显示、处理和上传，地面监控模块包括监控计算机、数据库服务器和打印机，监控计算机与数据库服务器相连接，监控计算机将收到的数据存储在数据库服务器中进行备份，数据库服务器用于存储各监测点的历史数据和报警记录，监控计算机与打印机相连接，打印机用于打印所需的各种报表。

本发明与现有技术相比，其显著优点：（1）采煤工作面、掘进工作面的系统设备能够方便地移动，便于系统进行扩展。（2）监测种类丰富，监测范围广泛，能够多种类、高精度地监控井下环境。（3）以多种传感器作为信息采集源，提高了井下隐患判别的准确度。（4）具有图形化的全中文人机界面及Windows的操作风格，系统友好型强。（5）针对不同规模的系统结构设计不同的系统方案，适用于不同规模的矿井环境。

附图说明

图1为面向分布式煤矿瓦斯监测系统的总体结构设计图。

图2为大中型矿井的面向分布式煤矿瓦斯监测系统结构设计图。

图3为小型矿井的面向分布式煤矿瓦斯监测系统结构设计图。

图4为局级监控中心结构图。

图5为矿级监控中心结构图。

图6为面向分布式煤矿瓦斯监测系统的模块图。

具体实施方式

本发明面向分布式煤矿瓦斯监测系统，根据两大主要功能需求：监测和报警，针对性地设计三大功能模块：现场设备模块1、地面监控终端2和系统网络模块3，井下的监测数据由现场设备模块1采样之后通过系统网络模块3传向地面监控模块2，并由地面监控模块2对采样数据进行汇总、存储和上传。

本发明一种面向分布式煤矿瓦斯监测系统，包括：