[实用新型]一种井下带有应急光通信功能的传感器

说明书

本实用新型公开了一种井下带有应急光通信功能的传感器，本传感器利用多数煤矿已建立的井下有线通信系统、无线通信系统和视频监控系统，完成在不同情况下的井下数据传输，尤其是在极端情况下，使用光通信方式，由固定式或移动式视频采集装置获取视频，经过图像处理服务器解析，实现对井下环境的数据检测；通信过程安全可靠，稳定性高，抗干扰能力强；使用本通信识别设备简单，易实施等特点；有利于矿井安全生产，还可协助极端情况下的援救工作。

技术领域

本实用新型涉及图像识别技术和通信技术等领域，特别涉及一种井下带有应急光通信功能的传感器。

背景技术

实时监控煤矿井下的一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、甲烷浓度、粉尘浓度、温度、湿度和风速等数据是矿井安全生产的重要保障，目前，主要采用有线通信方式或者无线通信的方式，当煤矿井下发生矿井塌方、透水等情况下可能会造成有线通信线路的损坏，当煤矿井下发生瓦斯爆炸等重大事故后，有线通信线路、无线通信基站和供电线路都将会受到严重破坏，很可能会瘫痪无法正常使用，致使井下传感器与监控中心之间不能保持良好的通信，这将给井下问题排查、救援工作造成极大困难。

另外还有一种应急通讯方式，即在事故发生后，由后方应急救援人员控制机械小车，向井下临时搭建通信线路，为井上救援人员提供井下部分区域的实时信息，但是如果发生塌方，机械小车将不能通过，通信设备也无法运达。

因此，矿井安全生产非常需要一种能满足如下要求的不间断数据采集传感器：

1.正常情况下，可以高效、准确、快速的采集井下各项参数，且具有良好的稳定性。

2.在重大事故情况下，甚至是有线通信线路、无线通信基站和供电线路全部瘫痪，也要保证数据的可靠传输。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种井下带有应急光通信功能的传感器，通过有线、无线和光通信的方式，利用矿井下已建立的有线通信系统、无线通信系统和视频监控系统，完成在不同情况下的井下数据传输，所述方案易于实现，且能在极端情况下保证数据的可靠传输。

所述一种井下带有应急光通信功能的传感器包括：控制单元、有线通信单元、无线通信单元、光通信单元、传感器单元、电源管理单元、外部电源和蓄电池组；

所述控制单元，其核心元件是处理器，负责处理、运算传感器的所有数据；

所述有线通信单元，用于传感器正常情况下使用有线通信的方式传输数据；

所述无线通信单元，用于有线通信的方式故障时，使用无线通信的方式传输数据；

所述光通信通信单元，用于无线通信的方式故障时，使用光线通信的方式传输数据，控制单元控制发光元件的亮暗变化、颜色变化或频闪频率的编码方式发送数据；

所述传感器单元包括至少一个数据采集模块；所述数据采集模块包括模拟量数据采集模块和数字量数据采集模块；控制单元通过具有A/D转换功能的接口采集模拟量数据采集模块的数据；控制单元通过数字通信接口采集数字量数据采集模块的数据；所述传感器单元采集包括一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、甲烷浓度、粉尘浓度、温度、湿度、风速的一种或多种数据；

所述电源管理单元，用于把所述外部电源矿用交流电转化为直流电和检测所述蓄电池组电量温度电压状态，当上述功能出现异常时，所述电源管理单元发送报警信号；

1.所述的一种井下带有应急光通信功能的传感器进一步包括：所述发光元件发出的光包括各种颜色的光或红外线的肉眼不可见光。

2.所述的一种井下带有应急光通信功能的传感器进一步包括：所述控制单元控制发光元件的亮暗变化，包括控制发光元件的亮暗时间长短。