[发明专利]一种基于物联网的煤矿井下安全监测系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网的煤矿井下安全监测系统，包括地面远程监控中心及若干的井下监控集成终端；本发明井下监控集成终端通过两组可自由切换工作状态，且样本可自动更换的紫外分光光度计来进行气体采样分析，从而替代了一系列的传感器，简化其结构，而且采用紫外分光光度计可以对它们进行定量和定性的分析，相较于传感器精度更高更灵敏，针对无法通过紫外分光光度计得到的参数，还设置了温度传感器和粉尘浓度传感器进行温度和粉尘浓度的监测。而对于顶板压力的监测，鉴于传统的机械式或者电子式传感器的弊端，本发明采用了监测其形变位移的方式来间接监测顶板压力，使数据更容易处理和分析，监测反馈更为直接。

技术领域

本发明涉及煤矿安全监测技术领域，特别涉及一种基于物联网的煤矿井下安全监测系统。

背景技术

煤矿的生产过程中，井下的安全监测是最为重要的，但是现有的监测采用多传感器逐一对单个的标的进行监测，不仅布线量庞大，安装难度大，而且容易出现故障等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于物联网的煤矿井下安全监测系统，以解决上述背景技术中的技术问题。

本发明的技术方案为：

一种基于物联网的煤矿井下安全监测系统，包括地面远程监控中心及若干的井下监控集成终端；

所述地面远程监控中心包括中央处理器、存储模块、网络适配器和预警器；所述网络适配器通过有线或者无线分别连接各井下监控集成终端；

所述井下监控集成终端包括主机壳以及集成在主机壳内的两组紫外分光光度计、微处理器、通讯模块、时钟控制器、电源模块和微型采样泵；所述紫外分光光度计内分别设置有固定式的石英比色皿，所述石英比色皿两侧分别连接进气管和排气管，所述进气管与排气管均安装有单向阀，且进气管均连接至电磁换向阀，所述电磁换向阀与微型采样泵连接，所述微型采样泵连接采样管；所述微型采样泵、电磁换向阀以及紫外分光光度计均连接至时钟控制器；还包括若干通过馈线与微处理器连接的顶板状态监测器，所述顶板状态监测器由位移传感器和数模转换器组成，所述主机壳外还安装有与微处理器连接的温度传感器和粉尘浓度传感器。

进一步的，井下监控集成终端的网络适配器通过CAN总线与井下监控集成终端的通讯模块连接。

进一步的，还包括水位传感器，所述水位传感器通过信号线连接微处理器。

进一步的，主机壳外安装有烟雾传感器。

进一步的，主机壳外安装有管插座，所述管插头与微型采样泵连接，所述采样管前端设置有滤头A，后端连接有管插头，通过管插头与管插座连接。

进一步的，排气管末端在主机壳外设置有滤头B。

进一步的，紫外分光光度计交替工作，间隔为1.5-2h，微型采样泵采样间隔不低于紫外分光光度计分析所需时长的1.5倍。

进一步的，紫外分光光度计分析标的包括一氧化碳、二氧化碳、氧气、甲烷、湿度、硫化氢。

本发明的有益之处在于：

本发明通过两组可自由切换工作状态，且样本可自动更换的紫外分光光度计来进行气体采样分析，从而替代了一系列的传感器，简化其结构，而且采用紫外分光光度计可以对它们进行定量和定性的分析，相较于传感器精度更高更灵敏，针对无法通过紫外分光光度计得到的参数，还设置了温度传感器和粉尘浓度传感器进行温度和粉尘浓度的监测。而对于顶板压力的监测，鉴于传统的机械式或者电子式传感器的弊端，本发明采用了监测其形变位移的方式来间接监测顶板压力，使数据更容易处理和分析，监测反馈更为直接。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为井下监控集成终端结构示意图。