[实用新型]一种基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监控终端

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种瓦斯监控设备，尤其是一种基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监控终端。

背景技术

煤矿安全在煤炭生产中占有特别重要的地位。煤矿事故发生的主要形式为瓦斯爆炸、瓦斯突出及中毒窒息。

其原因主要为：

地质条件变化使掘进面或工作面的瓦斯异常涌出并大量积聚。

全局和局部通风结构及管理不善，导致异常涌出的瓦斯得不到排除或稀释。

现场监控报警手段落后，不能及时发现和排除事故隐患，不能及时发出报警。

上级煤管机关对各矿井下瓦斯变化，缺少直接、定量、有效、客观的监控条件与手段。

业内进行了研究，例如中国专利公开了一种瓦斯监控系统，申请号：201220746836.2，申请日：2012-12-31，包括：瓦斯探头，所述的瓦斯探头与发射芯片连接，所述的瓦斯探头安装在安全帽或工作服上,所述的发射芯片通过无线信号与矿井内的信息接收装置连接,所述的信息接收装置经安全电缆连接到瓦斯监控仪。

上述技术方案的缺点在于加强监控点的信号发射能力，但是没有在煤矿整体进行现场的自动监控。

当然现有技术中也有部分产品采用全局布控的技术方案，但大部分均采用局部位点设置传感器进行数据采集上传到监控中心的方式，其弊端在于过分依赖通讯网络和设备，一旦通讯网络出现长时间的网络延时，可能会造成严重后果。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于无线传感器网络的现场可完成数据处理并进行预警的煤矿瓦斯监控设备。

本实用新型的技术方案为：

一种基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监控终端，包括嵌入式核心处理器、无线传感网络、网关、无线网卡、GPRS模块和摄像头，所述嵌入式核心处理器分别连接无线传感网络、网关、GPRS模块和摄像头；

所述无线传感网络包括ZigBee协调器、ZigBee分站、无线传感器，所述ZigBee协调器连接嵌入式核心处理器，所述ZigBee协调器连接ZigBee分站，所述无线传感器设置在ZigBee分站外侧，所述无线传感器包括智能遥控甲烷传感器、断电执行器、电源继电器箱、矿用智能风量传感器、负压(压力)传感器、一氧化碳传感器、矿用设备开停传感器；

所述网关连接有网卡；

所述GPRS模块安装有GPRS卡。

进一步地，所述嵌入式核心处理器采用基于XSCALE技术的INTELPXA270处理器平台。

进一步地，所述网关采用通用网关。

进一步地，所述ZigBee分站至少设置3个且3个ZigBee分站设置在煤矿不同位置。

进一步地，所述ZigBee分站至少设置智能遥控甲烷传感器、断电执行器、电源继电器箱、矿用智能风量传感器、负压传感器、一氧化碳传感器、矿用设备开停传感器各一个。

进一步地，所述摄像头设置有视频压缩装置。

各硬件的功能如下：

1）ZigBee无线传感网络利用节点上的传感器采集煤矿的温度、瓦斯气体、红外等信息。采集到的信息通过串口传到煤矿瓦斯监控终端。

2）煤矿瓦斯监控终端分析并储存采集信息，判断采集信息是否超过了用户所设定的上限，更新Sqlite数据库和QT界面上的显示信息。

3）GPRS卡负责发送报警信息。

4）无线网卡使煤矿视频信息采集服务器可以接入到网络中。

5）摄像头是采集煤矿里的视频信息。

需要指出的是：本实用新型的功能实现需要使用计算机程序，但是本实用新型所涉及到的计算机程序都是市面有售的现成软件或已经公开的计算机程序，本实用新型没有对计算机程序进行改进，计算机程序也不是本实用新型保护的对象。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用网络式采集点设置，对于煤矿整体瓦斯浓度监控具有整体监控的能力，数据采用现场处理，当出现异常时能现场处理且及时发送预警信息。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中，1、嵌入式核心处理器；2、无线传感网络；3、网关；4、无线网卡；5、GPRS模块；6、摄像头；7、无线传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：