[发明专利]基于混合传感网络的矿井监测系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种矿井监测系统，特别是涉及一种基于混合传感网络的矿井监测系统。 

背景技术

目前，我国煤矿中使用的各类监测监控系统多达十几种，虽然这些煤矿监控系统的应用对改善我国煤矿安全状况，提高煤矿生产效率和现代化管理水平起到了重要作用，但是这些系统仍存在着不同程度的问题：1、有线通信方式布线复杂，劳动强度高，同时铺设速度较慢，容易在建设初期形成安全上的盲点。而且维护成本高，工作现场的通信线路容易遭受破坏，破坏后的恢复周期一般较长。2、有线网络结构相对固定，不适合掘进工作面延伸的动态变化要求；在煤矿实际开采过程中，经常需要对某一地区进行试探性挖掘，由于形成的探测巷长度事先无法预知，巷道随时可能废弃或者增加掘进深度，所以对于工业总线而言，其扩展性、灵活性存在不足，还容易造成资源的浪费和成本的提高。3、监测参数单一。现存的监测系统一个监测点一般只能监测一个参数。但是任何一个事故的发生都是由多种因素导致的。以瓦斯爆炸为例，煤矿瓦斯爆炸的诱导因素又包括大气压力，瓦斯浓度，风速等。因此对于监测系统来说，仅仅监测一种参数是远远不够的。 

发明内容                                          

为了解决上述问题，本发明提供一种基于混合传感网络的矿井监测系统，可以实现环境参数的实时监控和数据的无线传送，而且监控多种环境参数，提高矿工的生命安全系数。 

一种基于混合传感网络的矿井监测系统，包括井上监控模块、井下数据采集传输模块和网络传输模块组成， 井上监控模块和井下数据采集传输模块通过混合传感网络传输模块连接，所述的混合传感网络是由移动节点和静态节点组成的传感网络。 

所述井上监控模块包括服务器、监控终端、移动监控单元，以上模块依次双向连接。 

所述传输网络模块由网络节点串口、以太网交换机、无线网络和光纤网络构成。 

所述井下数据采集传输模块由无线传感网络节点组成。 

所述无线传感网络节点包括移动节点和静态节点，所述移动节点包括移动矿帽节点和移动追踪节点，静态节点固定在巷道内，移动节点安装在矿帽上。 

所述静态节点由电源、处理器控制模块、瓦斯和温度采集传感器模块、无线传输模块和声光预警模块组成；瓦斯和温度采集传感器模块的输出连接处理器控制模块的输入端，处理器控制模块的输出分别连接无线传输模块和声光预警模块的输入端。 

所述移动矿帽节点由电源、处理器控制模块、瓦斯和温度采集传感器模块、无线传输模块、导航模块、声光预警模块、身体检测模块组成。瓦斯和温度采集传感器模块的输出连接处理器控制模块的输入端，处理器控制模块和无线传输模块、导航模块、身体检测模块双向连接，声光预警模块连接到处理器控制模块，电源负责给各个部分进行供电。 

所述移动追踪节点由电源、处理器控制模块、无线传输模块、视频感知模块、移动模块，无线传输模块和处理器控制模块双向连接，视频感知模块、移动模块和处理器模块连接，电源给各个模块供电。 

本发明的有益效果是：可以实现环境参数的实时监控和数据的无线传送，而且监控多种环境参数，提高矿工的生命安全系数。 

附图说明

图1为矿井监测系统结构图。 

图2为静态节点结构图。 

图3 为对最佳路径的选择策略。 

其中，1为井上监控模块，2为网络传输模块，3为井下数据采集传输模块。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进一步说明。 

如图1所示，基于混合传感网络的矿井监测系统由井上监控模块、井下数据采集传输模块和网络传输模块组成。井上监控模块和井下数据采集传输模块通过网络传输模块连接。