[发明专利]一种井下环境状况无线监控系统用自组网节点

说明书

技术领域

本发明属于井下环境状况监测技术领域，具体是涉及一种井下环境状况无线监控系统用自组网节点。

背景技术

煤矿的自然条件非常复杂，开采条件也极端多变，矿井中可能存在着各种灾害，增加了煤矿开采的不安全度，容易引发重大事故，给安全生产造成极大的困难。其中瓦斯灾害较为严重，是煤矿安全生产的主要威胁因素。矿井瓦斯主要是在开采过程中溢出的，因此矿井工作面瓦斯含量最大，严重威胁着采矿人员的生命安全，矿井中氧气含量会因为开采过程中瓦斯气体的释放而降低。这对采矿人员的安全也不利，为保证采矿人员安全，必须建立氧气浓度与瓦斯浓度进行实时监测的系统，当矿井中氧气和瓦斯超标时含量不足时，即时报警，告知管理人员加强通风，而采矿人员在氧气浓度不足时应撤离，或暂时不进入矿井中该区域。目前煤矿中主要以有线监控系统为基础进行氧气浓度的监测，此种监测方式存在着种种的局限性和不足，已经不能满足煤矿安全监控的需求，从而存在较大的安全隐患。为此，提出了一种用于煤矿氧气浓度监测的网格型无线传感器网络，将极大的提高煤氧气浓度与瓦斯监测与预警水平。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种井下环境状况无线监控系统用自组网节点，其电路设计合理、布设方便、制作成本低且数据传输速度快，能通过ZigBee无线通信模块直接接入网络，有效解决了有线监控系统的数据传输速度慢、路径长、成本高等不能满足煤矿安全监控的需求以及存在安全隐患的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种井下环境状况无线监控系统用自组网节点，其特征在于：包括CPU微处理模块、与CPU微处理模块输入端相接的A/D转换模块和与A/D转换模块相接的传感器，以及与CPU微处理模块输出端相接的ZigBee无线通信模块，还包括给CPU微处理模块、A/D转换模块、传感器和ZigBee无线通信模块供电的供电模块，所述供电模块与CPU微处理模块、A/D转换模块、传感器和ZigBee无线通信模块均相接。

上述的一种井下环境状况无线监控系统用自组网节点，其特征在于：还包括与CPU微处理模块相接的数据存储模块。

上述的一种井下环境状况无线监控系统用自组网节点，其特征在于：所述CPU微处理模块为MSP430处理器。

上述的一种井下环境状况无线监控系统用自组网节点，其特征在于：所述供电模块为CR2354锂电池。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、电路设计合理、布设方便且实用性强。

2、采用灵敏度高、响应时间短的高精度微传感器，保证数据的可信度。

3、具有低功耗、智能化的特点，采用可充电电池供电。

4、对监测点没有要求，中心站与检测终端之间的数据传输采用无线传输，设备投资小，监测点的数量没有限制。

5、采用小型化模块化设计，安装方便配置灵活，可7*24小时的连续工作。

6、数据分级处理，处理能力强大，网络化管理。

7、制作成本低且数据传输速度快，能通过ZigBee无线通信模块直接接入网络，有效解决了有线监控系统的数据传输速度慢、路径长、成本高等不能满足煤矿安全监控的需求以及存在安全隐患的问题。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明：

1-CPU微处理模块；   2-A/D转换模块；3-传感器；

4-ZigBee无线通信模  5-供电模块；   6-数据存储模块。

块；

具体实施方式

如图1所示的一种井下环境状况无线监控系统用自组网节点，包括CPU微处理模块1、与CPU微处理模块1输入端相接的A/D转换模块2和与A/D转换模块2相接的传感器3，以及与CPU微处理模块1输出端相接的ZigBee无线通信模块4，还包括给CPU微处理模块1、A/D转换模块2、传感器3和ZigBee无线通信模块4供电的供电模块5，所述供电模块5与CPU微处理模块1、A/D转换模块2、传感器3和ZigBee无线通信模块4均相接。

本发明还包括与CPU微处理模块1相接的数据存储模块6。

所述CPU微处理模块1为MSP430处理器。

所述供电模块5为CR2354锂电池。