CN106761934A - 一种车载式煤矿井下环境预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车载式煤矿井下环境预警装置，属于矿井安全预警领域，包括安全检测装置主体，所述安全检测装置主体安装于矿用电机车的机箱内，所述安全检测装置主体包括检测单元和监控单元；所述检测单元包括摄像监控仪、温湿度传感器、计米器、甲烷传感器、光纤和光纤解调器；所述监控单元包括蓄电池、控制器、无线发射器、主机、报警器和显示屏。本发明在井下实际测试中，与矿用电机车能够很好地搭配使用，温湿度和甲烷浓度检测准确，视频监控清晰，可实现全方位实时监控运输巷道环境，适合推广运用。
Description
技术领域
本发明属于矿井安全预警领域，具体涉及一种车载式煤矿井下环境预警装置。
背景技术
温湿度、甲烷浓度等井下环境因子不仅对矿工的正常作业十分重要，而且其动态数据的不稳定性严重威胁到了矿工生命安全和矿业经济发展，所以，及时获取井下不同地段的温湿度和甲烷浓度的动态数据，对煤矿安全可持续发展具有极其重要意义。然而，传统的数据获取方式是通过固定于井下的检测器而测定的，这不仅需要大量的传感器布置于几公里的井下环境中，而且还无法形成统一有效的预警机制。因此，亟需设计一种井下安全检测装置。
本发明将检测装置依附于矿用电机车，设计出了一种车载式煤矿井下环境预警装置，意在解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载式煤矿井下环境预警装置，以全方位实时监控运输巷道环境，同时缩减传感器和线路数量，提高检测效率，形成统一有效的预警机制。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种车载式煤矿井下环境预警装置，包括安全检测装置主体15，所述安全检测装置主体15安装于矿用电机车1的机箱2内，所述安全检测装置主体15包括检测单元16和监控单元17；所述检测单元16包括摄像监控仪5、温湿度传感器6、计米器7、甲烷传感器8、光纤9和光纤解调器10；所述摄像监控仪5安装于机箱2顶部，所述摄像监控仪5数据端口与光纤调制器18输入端口电性相连；所述温湿度传感器6安装于矿用电机车1箱壁上，所述温湿度传感器6数据端口与光纤调制器18输入端口电性相连；所述计米器7安装于矿用电机车1车轮主梁上，所述计米器7数据端口与光纤调制器18输入端口电性相连；所述甲烷传感器8安装于矿用电机车1箱壁上，所述甲烷传感器8数据端口与光纤调制器18输入端口电性相连；所述光纤调制器18输出端口与光纤解调器10输入端口通过光纤9电性相连；所述监控单元17包括蓄电池3、控制器4、无线发射器11、主机12、报警器13和显示屏14；所述控制器4电源接口与蓄电池3输出端电性相连；所述无线发射器11输入端口与控制器4控制端口电性相连；所述主机12安装于主控制室内；所述报警器13输入端与主机12控制端口电性相连；所述显示屏14输入端与主机12控制端口电性相连。
进一步地，所述摄像监控仪5采用改装后在软件上与控制器4相匹配的XTA470JS型视频监控器；所述温湿度传感器6采用改装后在软件上与控制器4相匹配的DHT11型温湿度传感器。
进一步地，所述计米器7采用改装后在软件上与控制器4相匹配的H7JC2-6型电子计米器；所述甲烷传感器8采用改装后在软件上与控制器4相匹配的GJG100H型矿业专用甲烷传感器。
进一步地，所述控制器4采用DSP28335主控制芯片。
进一步地，所述无线发射器11采用大功率型ZigBee无线发射模块。
进一步地，所述主机12内安装有ZigBee信号接收器。
进一步地，所述报警器13采用DC12V的LET-1081L型旋转报警器和DC12V语音报警器。
进一步地，所述显示屏14采用大屏多栏12864液晶显示屏，负责显示检测数据和监控视频。
本发明与现有技术相比的有益效果体现在：
本发明将检测装置依附于矿用电机车，设计出了一种车载式煤矿井下环境预警装置，既可以实现货物运输，又能够全方位实时监控运输巷道环境，同时缩减传感器和线路数量，提高检测效率，形成统一有效的预警机制；本装置采用车载蓄电池，可以方便能源供给；采用大功率型ZigBee无线发射模块，信号无线传输最远距离可达5公里，可以满足一般矿井的距离要求；采用改装后在软件上与控制器4相匹配的摄像监控仪、温湿度传感器、计米器和甲烷传感器，可大幅提高控制器数据处理速度和效率。在井下实际测试中，本装置与矿用电机车能够很好地搭配使用，温湿度和甲烷浓度检测准确，视频监控清晰，可实现全方位实时监控运输巷道环境，适合推广运用。
附图说明
图1为本发明一种车载式煤矿井下环境预警装置主体结构图；
图2为本发明电气原理框图；
图中：1、矿用电机车；2、机箱；3、蓄电池；4、控制器；5、摄像监控仪；6、温湿度传感器；7、计米器；8、甲烷传感器；9、光纤；10、光纤解调器；11、无线发射器；12、主机；13、报警器；14、显示屏；15、安全检测装置主体；16、检测单元；17、监控单元；18、光纤调制器。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-2所示，一种车载式煤矿井下环境预警装置，包括安全检测装置主体15，所述安全检测装置主体15安装于矿用电机车1的机箱2内，所述安全检测装置主体15包括检测单元16和监控单元17；所述检测单元16包括摄像监控仪5、温湿度传感器6、计米器7、甲烷传感器8、光纤9和光纤解调器10；所述摄像监控仪5安装于机箱2顶部，所述摄像监控仪5数据端口与光纤调制器18输入端口电性相连；所述温湿度传感器6安装于矿用电机车1箱壁上，所述温湿度传感器6数据端口与光纤调制器18输入端口电性相连；所述计米器7安装于矿用电机车1车轮主梁上，所述计米器7数据端口与光纤调制器18输入端口电性相连；所述甲烷传感器8安装于矿用电机车1箱壁上，所述甲烷传感器8数据端口与光纤调制器18输入端口电性相连；所述光纤调制器18输出端口与光纤解调器10输入端口通过光纤9电性相连；所述监控单元17包括蓄电池3、控制器4、无线发射器11、主机12、报警器13和显示屏14；所述控制器4电源接口与蓄电池3输出端电性相连；所述无线发射器11输入端口与控制器4控制端口电性相连；所述主机12安装于主控制室内；所述报警器13输入端与主机12控制端口电性相连；所述显示屏14输入端与主机12控制端口电性相连。
其中，所述摄像监控仪5采用改装后在软件上与控制器4相匹配的XTA470JS型视频监控器；所述温湿度传感器6采用改装后在软件上与控制器4相匹配的DHT11型温湿度传感器。
其中，所述计米器7采用改装后在软件上与控制器4相匹配的H7JC2-6型电子计米器；所述甲烷传感器8采用改装后在软件上与控制器4相匹配的GJG100H型矿业专用甲烷传感器。
其中，所述控制器4采用DSP28335主控制芯片。
其中，所述无线发射器11采用大功率型ZigBee无线发射模块。
其中，所述主机12内安装有ZigBee信号接收器。
其中，所述报警器13采用DC12V的LET-1081L型旋转报警器和DC12V语音报警器。
其中，所述显示屏14采用大屏多栏12864液晶显示屏，负责显示检测数据和监控视频。
工作原理：本发明将检测装置依附于矿用电机车，设计出了一种车载式煤矿井下环境预警装置，本装置仅需安装于统一巷道上经常使用的一个或两个矿用电机车即可。摄像监控仪对运输巷道进行全天候实时监控，温湿度传感器和甲烷传感器对运输巷道周围环境因子进行实时检测，计米器对矿用电机车的运输距离进行计数，停车关机时自动清零。
视频信息和检测数据经视频压缩和数据压缩后传入光纤调制器内，将视频信号转换成光信号，经光纤传输至光纤解调器，解调后的电信号经控制器中的A/D转换模块转换成数字信号供控制器主芯片处理，然后，通过ZigBee无线发射模块将信号无线传输至控制室内的ZigBee信号接收器中，将视频信息和检测数据显示出来，检测数据超出设定范围时，自动报警，并显示出报警时矿用电机车距主控制室的距离。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种车载式煤矿井下环境预警装置，包括安全检测装置主体(15)，所述安全检测装置主体(15)安装于矿用电机车(1)的机箱(2)内，所述安全检测装置主体(15)包括检测单元(16)和监控单元(17)；所述检测单元(16)包括摄像监控仪(5)、温湿度传感器(6)、计米器(7)、甲烷传感器(8)、光纤(9)和光纤解调器(10)；所述摄像监控仪(5)安装于机箱(2)顶部，所述摄像监控仪(5)数据端口与光纤调制器(18)输入端口电性相连；所述温湿度传感器(6)安装于矿用电机车(1)箱壁上，所述温湿度传感器(6)数据端口与光纤调制器(18)输入端口电性相连；所述计米器(7)安装于矿用电机车(1)车轮主梁上，所述计米器(7)数据端口与光纤调制器(18)输入端口电性相连；所述甲烷传感器(8)安装于矿用电机车(1)箱壁上，所述甲烷传感器(8)数据端口与光纤调制器(18)输入端口电性相连；所述光纤调制器(18)输出端口与光纤解调器(10)输入端口通过光纤(9)电性相连；所述监控单元(17)包括蓄电池(3)、控制器(4)、无线发射器(11)、主机(12)、报警器(13)和显示屏(14)；所述控制器(4)电源接口与蓄电池(3)输出端电性相连；所述无线发射器(11)输入端口与控制器(4)控制端口电性相连；所述主机(12)安装于主控制室内；所述报警器(13)输入端与主机(12)控制端口电性相连；所述显示屏(14)输入端与主机(12)控制端口电性相连。
2.根据权利要求1所述的一种车载式煤矿井下环境预警装置，其特征在于：所述摄像监控仪(5)采用改装后在软件上与控制器(4)相匹配的XTA470JS型视频监控器；所述温湿度传感器(6)采用改装后在软件上与控制器(4)相匹配的DHT11型温湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种车载式煤矿井下环境预警装置，其特征在于：所述计米器(7)采用改装后在软件上与控制器(4)相匹配的H7JC2-6型电子计米器；所述甲烷传感器(8)采用改装后在软件上与控制器(4)相匹配的GJG100H型矿业专用甲烷传感器。
4.根据权利要求1所述的一种车载式煤矿井下环境预警装置，其特征在于：所述控制器(4)采用DSP28335主控制芯片。
5.根据权利要求1所述的一种车载式煤矿井下环境预警装置，其特征在于：所述无线发射器(11)采用大功率型ZigBee无线发射模块。
6.根据权利要求1所述的一种车载式煤矿井下环境预警装置，其特征在于：所述主机(12)内安装有ZigBee信号接收器。
7.根据权利要求1所述的一种车载式煤矿井下环境预警装置，其特征在于：所述报警器(13)采用DC12V的LET-1081L型旋转报警器和DC12V语音报警器。
8.根据权利要求1所述的一种车载式煤矿井下环境预警装置，其特征在于：所述显示屏(14)采用大屏多栏12864液晶显示屏，负责显示检测数据和监控视频。
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