[实用新型]基于WIA无线网络的矿井水文监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地下矿井安全生产监测技术领域，特别是涉及地下矿井水文监测系统。

背景技术

随着我国经济的发展，煤炭开采量不断地增加、开采层位也越来越深，煤矿井下水文地质条件复杂，煤矿井下重大突水事故时有发生，地下水已成为威胁煤炭安全生产的重要因素。近年来矿井突水一直是影响煤炭安全生产的主要灾害之一。为加强矿井水害预测预报，提高矿井防治水害的技术能力，对煤炭地下水位的实时监测和提前预警显得尤为重要。

传统的矿井安全监测系统存在布线复杂，监测点相对固定而易出现监测盲区、通信线路维护成本高等问题。造成井下的监控系统不能很好的发挥作用，井下生产情况不能及时有效的传递给地面监控中心。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于WIA无线网络的矿井水文监测系统，本监测系统实时性强、运行可靠、管理方便、自动化高，能够实时监测矿井的水文情况并报警。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：基于WIA无线网络的矿井水文监测系统，包括用于检测水文信息的数据采集设备、用于分析处理检测信息并将结果输出显示的数据管理设备和用于管理并维护网络安全的网络管理设备，数据采集设备、数据管理设备和网络管理设备之间通过数据线路互联，所述的数据采集设备包括多个用于汇集并转发检测信息的监测站和通过无线方式与各监测站连接的WIA无线网关，每个监测站均通过有线方式连接有多个用于检测不同水文信息的传感器，所述数据管理设备和网络管理设备通过数据线路与WIA无线网关连接。

进一步地，所述的监测站包括处理器和无线通信模块，所述处理器与传感器连接，并通过无线通信模块与WIA无线网关无线连接。

进一步地，所述数据管理设备包括工控机和打印机，工控机与打印机相连接，工控机通过线缆与网络管理设备和WIA无线网关进行通讯。

进一步地，还设有一个与WIA无线网关相连接的冗余网关。

进一步地，所述的网络管理设备包括存储有各监测站秘钥的安全管理器和存储有网络配置信息的网络管理器。

本实用新型的有益效果是：

1、WIA网络使用多信道进行通信，采用根据信道自适应跳频机制，有效抑制突发性干扰，消除频率选择性衰减，满足了矿井下恶劣环境的通信高可靠性要求；

2、WIA网络存在网关冗余，实现网关的热备份，一旦主网关出现问题，冗余网关马上接管网络，保证系统正常运行；利用神经网络可根据历史数据预测水位的变化趋势，生成预警等值线图，并有数据的超限报警功能，为矿井的水文动态分析提供有效的分。

3、本实用新型布线简单，传感器可根据需要在不同的位置进行设置，而且可进行移动，监测效果连续准确，不易出现盲区。

附图说明

图1为是本实用新型结构原理示意图。

图中，1、数据管理设备，2、网络管理设备，3、数据采集设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步具体详细的说明。

如图所示，基于WIA无线网络的矿井水文监测系统， 包括用于检测水文信息的数据采集设备3、用于分析处理检测信息并将结果输出显示的数据管理设备1和用于管理并维护网络安全的网络管理设备2，数据采集设备3、数据管理设备1和网络管理设备2之间通过数据线路互联，所述的数据采集设备3包括多个用于汇集并转发检测信息的监测站和通过无线方式与各监测站连接的WIA无线网关，每个监测站均通过有线方式连接有多个用于检测不同水文信息的传感器，所述数据管理设备1和网络管理设备2通过数据线路与WIA无线网关连接。

本具体实施方式中，传感器包括水位传感器、水压传感器和管道流量传感器。分布在一定区域内的具有一定数量的这三类传感器与该区域所对应的的监测站相连接；所述的监测站包括处理器和无线通信模块，处理器与所述的三类传感器连接，并通过无线通信模块与WIA无线网关无线连接。处理器可以是低功耗的单片机，处理器接收传感器传来的监测信息并处理后，通过无线通信模块发送给WIA无线网关。

本具体实施方式所述的监测站为三个，分别为监测站Ⅰ、监测站Ⅱ和监测站Ⅲ，其分别与所属区域内的水位传感器、水压传感器和管道流量传感器相连接，并将所连接的传感器所传来的信息处理后发送给WIA无线网关，WIA无线网关负责WIA网络与工厂内的其它网络的协议转换与数据映射。每一个监测站和与其连接的传感器共同组成无线网络传感器节点。