[发明专利]一种用于矿区塌方监测的装置

说明书

技术领域

本发明涉及矿区环境监测技术领域，特别涉及一种用于矿区塌方监测的装置。

背景技术

矿区安全是矿区生产的头等大事，国家投入了大量的人力与武力，但每年仍有大量的安全事故发生。矿区塌方是矿区事故频发的方面，一旦塌方事故发生，一方面会造成人民生命和财产的顺利，另一方面也会在社会上造成极其恶劣的影响。随着计算机科学技术的发展，将计算机技术运用到矿区环境监测，尤其是矿区塌方监测中势在必行。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于矿区塌方监测的装置，能够及时预测塌方事故，可以在矿区放生塌方之前将人员及物品撤离出矿区，避免矿区安全事故的发生。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于矿区塌方监测的装置，包括分布于矿区土壤中的多个分别具有唯一编码的土壤压力传感器，固定参考节点将各个土壤压力传感器的输出值传递至路由节点，再由路由节点经由无线网关传递至上位机，其中，所述固定参考节点采用CC2430，通过传感器接口接土壤压力传感器，由微控制器控制所采集压力值通过通信模块进行无线传输，所述路由节点和无线网关也均采用CC2430，实现路由节点与固定参考节点的组网、无线网关与路由节点的组网，上位机内预设安全压力阈值和单位时间内的波动幅度及频次阈值，当接收的实时压力值在该安全压力阈值范围之外，或者，单位时间内的波动超出预设波动幅度及频次阈值，则根据该实时压力值对应土壤压力传感器编码，在数据库中查询到该编码对应的土壤压力传感器所在区域，显示于上位机显示屏上，并通过上位机连接的告警装置进行告警提示。

所述土壤压力传感器采用垂直向土压力盒。

所述装置采用电池供电模块或有线供电模块进行供电。

所述告警装置包括与上位机直接连接的监控端告警装置和位于施工工段的多个具有唯一编码的终端告警装置，每个终端告警装置通过无线方式与上位机连接，一个终端告警装置对应一个或者多个土壤压力传感器。

与现有技术相比，本发明利用多点分布的土壤压力传感器实时监测土壤中压力值，根据压力值的绝对大小，以及瞬时变化情况，对塌方事故进行合理预测，通过无线方式远程通告，远端根据土壤压力传感器的唯一编码，能迅速定位，做出预警。

附图说明

附图是本发明原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，一种用于矿区塌方监测的装置，采用电池供电模块或有线供电模块进行供电。装置包括分布于矿区土壤中的多个分别具有唯一编码的土壤压力传感器，土壤压力传感器采用垂直向土压力盒。固定参考节点将各个土壤压力传感器的输出值传递至路由节点，再由路由节点经由无线网关传递至上位机，其中，所述固定参考节点采用CC2430，通过传感器接口接土壤压力传感器，由微控制器控制所采集压力值通过通信模块进行无线传输，所述路由节点和无线网关也均采用CC2430，实现路由节点与固定参考节点的组网、无线网关与路由节点的组网。

本发明的工作过程是：

土壤压力传感器实时采集土壤压力值，将数据通过无线方式传输至上位机。上位机内预设安全压力阈值和单位时间内的波动幅度及频次阈值，作为土壤压力传感器采集数据的绝对值和瞬时变化情况的判断标准。当接收的实时压力值在该安全压力阈值范围之外，则说明相应位置的土壤压力过大，有塌方可能；同时，如果接收的实时压力值在单位时间内的波动超出预设波动幅度及频次阈值，也即压力值出现了瞬时的剧烈变化。在以上两种情况下，上位机均根据该实时压力值对应土壤压力传感器编码，在数据库中查询到该编码对应的土壤压力传感器所在区域，显示于上位机显示屏上，并通过上位机连接的告警装置进行告警提示。告警装置同时分布于远程监控室和施工工段，能第一时间提醒监控人员注意，并提示施工人员尽快寻求安全措施。