一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括：（a）信息層，所述信息層由位于地面的各級主站組成；（b）控制層，所述控制層由多個位于地下的組成環(huán)網的防爆工業(yè)以太網絡交換機和本安型網絡智能分站組成。本發(fā)明基于防爆工業(yè)以太網的安全監(jiān)控系統(tǒng)釆用了高速的傳輸控制技術，能快速可靠地進行遠程監(jiān)測監(jiān)視和控制，采用開放式的通信協(xié)議可保證系統(tǒng)長時間安全運行，能夠大大提高礦井安全系統(tǒng)的數(shù)據傳輸性能和效率，為減少礦井事故的發(fā)生起到了很好的保障作用。
【專利說明】一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安全監(jiān)測系統(tǒng)，具體涉及一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]煤在煤礦井下作業(yè)，由于受地質條件、環(huán)境及有毒有害氣體的影響，各種礦難事故頻頻發(fā)生，對生命與財產造成了嚴重的破壞性，所以煤礦井下的安全作業(yè)環(huán)境是我們當前及長遠的工作重點。
[0003]雖然目前一些針對煤礦井下安全監(jiān)測領域開發(fā)的產品設備，特別是針對危險氣體的報警裝置已得到普遍的開發(fā)與應用。但其基本上都是利用簡單的氣體傳感器來采集危險氣體的濃度信號，在其濃度超過一定標準后開始報警。這種設備其功能相對單一，在預防煤礦井下事故和突發(fā)事故中所起的作用畢竟有限，達不到“防突”的目的與要求。
[0004]目前，為煤礦井下安全使用了如下監(jiān)控系統(tǒng):工作面綜合監(jiān)測系統(tǒng)、瓦斯等環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)、通風監(jiān)測系統(tǒng)、設備運行參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)、皮帶集控系統(tǒng)和束管監(jiān)測系統(tǒng)等。這些安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)多為封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)中使用的通信協(xié)議和信息交換標準都是由廠商自己制定的，嚴格保密，互不兼容。而且，網絡結構和通信模式多樣，不同系統(tǒng)間聯(lián)網困難，難以做到數(shù)據共享，造成設備的重復投資，由于每種系統(tǒng)都需要建立自己的通信網絡，電纜(光纜)的重復敷設、維修人員的重復設置，造成企業(yè)資源配置不合理，并且系統(tǒng)的可擴展性受到限制。
[0005]因此，目前迫切需要在井下布置安全監(jiān)測的網絡系統(tǒng)，及時的獲取礦井中的各種環(huán)境因素的信息，如易燃易爆氣體、溫度、濕度、二氧化碳、二氧化硫、大氣壓等氣體指標信息，以及定位信息以及現(xiàn)場的圖像信息。并將其信息能定位到井下各處，還能及時傳輸?shù)骄系谋O(jiān)控中心進行處理，根據處理結果提出預防或救助方案。這樣才能有效地避免危險事故的發(fā)生，或在事故發(fā)生后及時掌握礦井中的情況，有利于開展應急救援行動，最大程度上保護工作人員生命安全與減少國家財產的損失。這種安全監(jiān)測網絡系統(tǒng)需要將礦井各種信息采集并上傳到地面監(jiān)控中心，然后對煤礦井下的信息進行綜合分析處理。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能保證系統(tǒng)長時間運行、低成本且可實時顯示礦井環(huán)境參數(shù)的基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術問題，一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0008](a)信息層，所述信息層由位于地面的各級主站組成，訪問和控制井下各個傳感器等監(jiān)測監(jiān)控設備，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據的收集、存儲、顯示、報警、處理、分析和報表打??；
[0009](b)控制層，所述控制層由多個位于地下的組成環(huán)網的防爆工業(yè)以太網絡交換機和本安型網絡智能分站組成，將現(xiàn)場設備I/o網絡的功能和對等信息傳輸網進行結合，構建高速數(shù)據傳輸和控制通道，通過工業(yè)以太網處理信息。[0010]作為本發(fā)明的改進，上述各級主站包括局級中心站、礦級中心站和監(jiān)測控制主站，所述礦級中心站和監(jiān)測控制主站均與地面交換機通過光纜連接。
[0011]上述地面交換機通過電纜與地下的防爆工業(yè)以太網絡交換機進行通訊。
[0012]進一步進，冗余設備與上述地面交換機以光纜連接通訊。
[0013]作為本發(fā)明進一步進改進，將攝像頭釆集的信息進行收集與貯存的本安型視頻服務器與上述防爆工業(yè)以太網絡交換機連接。
[0014]上述本安型網絡智能分站將傳感器的數(shù)據傳輸給防爆工業(yè)以太網絡交換機。
[0015]進一步地，上述傳感器包括井內瓦斯傳感器、井內溫濕度傳感器和井內空氣流量傳感器。
[0016]上述瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳛镸313877的井內瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳌?br>
[0017]上述空氣流量傳感器為AWM92100V的井內空氣流量傳感器。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0019]本發(fā)明基于防爆工業(yè)以太網的安全監(jiān)控系統(tǒng)釆用了高速的傳輸控制技術，能快速可靠地進行遠程監(jiān)測監(jiān)視和控制，采用開放式的通信協(xié)議可保證系統(tǒng)長時間安全運行，能夠大大提高礦井安全系統(tǒng)的數(shù)據傳輸性能和效率，為減少礦井事故的發(fā)生起到了很好的保障作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0021]圖1為本發(fā)明的原理圖。
【具體實施方式】
[0022]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應視為對本發(fā)明的具體限制。
[0023]如圖1所示，一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0024](a)信息層，所述信息層由位于地面的各級主站組成，訪問和控制井下各個傳感器等監(jiān)測監(jiān)控設備，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據的收集、存儲、顯示、報警、處理、分析和報表打?。?br>
[0025](b)控制層，所述控制層由多個位于地下的組成環(huán)網的防爆工業(yè)以太網絡交換機
(8)和本安型網絡智能分站9組成，將現(xiàn)場設備I/O網絡的功能和對等信息傳輸網進行絡結合，構建高速數(shù)據傳輸和控制通道，通過工業(yè)以太網處理信息。
[0026]上述各級主站包括局級中心站4、礦級中心站3和監(jiān)測控制主站1，所述礦級中心站3和監(jiān)測控制主站I均與地面交換機2通過光纜連接。
[0027]所述地面交換機2通過電纜與地下的防爆工業(yè)以太網絡交換機8進行通訊。
[0028]冗余設備5與所述地面交換機2以光纜連接通訊。
[0029]將攝像頭7釆集的信息進行收集與貯存的本安型視頻服務器6與防爆工業(yè)以太網絡交換機8連接。
[0030]所述本安型網絡智能分站9將傳感器10的數(shù)據傳輸給防爆工業(yè)以太網絡交換機8。
[0031]所述傳感器10包括井內瓦斯傳感器、井內溫濕度傳感器和井內空氣流量傳感器。[0032]在本實施例中，所述瓦斯?jié)舛葌鞲衅鱅是型號為M313877的井內瓦斯?jié)舛葌鞲衅?，所述空氣流量傳感?是型號為AWM92100V的井內空氣流量傳感器，所述空氣濕度傳感器3為HTll的井內空氣溫濕度傳感器。
[0033]本發(fā)明的控制層主要由井下防爆工業(yè)以太及其網絡交換設備組成。將現(xiàn)場設備I/O網絡的功能和對等信息傳輸網絡結合起來，構建高速數(shù)據傳輸和控制通道。通過工業(yè)以太網處理大量的、變化的、多樣的信息，每個現(xiàn)場設備都可以獨享網絡帶寬，滿足礦井不同類型數(shù)據(控制數(shù)據、監(jiān)測數(shù)據、語音和視頻)高速、綜合的特征要求，真正實現(xiàn)交換式的安全監(jiān)測監(jiān)控傳輸控制，不同類型數(shù)據傳輸帶寬可復用。并且，基于開放性網絡結構設計，所有現(xiàn)場設備通過接入分站，可實現(xiàn)不同協(xié)議之間的無縫連接，達到子系統(tǒng)最大限度地實現(xiàn)信息共享和擴展性。本發(fā)明的信息層主要由地面控制主站組成，提供與低層設備的交互界面，通過上層主站、網絡管理系統(tǒng)和監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，訪問和控制井下各個傳感器等監(jiān)測監(jiān)控設備，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據的收集、存儲、顯示、報警、處理、分析、報表打印等。
【權利要求】
1.一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括: (a)信息層，所述信息層由位于地面的各級主站組成，訪問和控制井下各個傳感器等監(jiān)測監(jiān)控設備，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據的收集、存儲、顯示、報警、處理、分析和報表打?。? (b)控制層，所述控制層由多個位于地下的組成環(huán)網的防爆工業(yè)以太網絡交換機(8)和本安型網絡智能分站(9)組成，將現(xiàn)場設備I/O網絡的功能和對等信息傳輸網進行結合，構建高速數(shù)據傳輸和控制通道，通過工業(yè)以太網處理信息。
2.如權利要求1所述的一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述各級主站包括局級中心站(4)、礦級中心站(3)和監(jiān)測控制主站(1)，所述礦級中心站(3 )和監(jiān)測控制主站(I)均與地面交換機(2 )通過光纜連接。
3.如權利要求1所述的一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述地面交換機(2)通過電纜與地下的防爆工業(yè)以太網絡交換機(8)進行通訊。
4.如權利要求1所述的一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:冗余設備(5)與所述地面交換機(2)以光纜連接通訊。
5.如權利要求1所述的一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:將攝像頭(7)釆集的信息進行收集與貯存的本安型視頻服務器(6)與防爆工業(yè)以太網絡交換機(8)連接。
6.如權利要求1所述的一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述本安型網絡智能分站(9)將傳感器(10)的數(shù)據傳輸給防爆工業(yè)以太網絡交換機(8)。
7.如權利要求1所述的一種基于防爆工業(yè)以太網的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器(10)包括井內瓦斯傳感器、井內溫濕度傳感器和井內空氣流量傳感器。
【文檔編號】E21F17/18GK103541766SQ201310460961
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】張宏志 申請人:安徽華印機電股份有限公司