CN108757038A - 一种用于煤矿开采的安防系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于煤矿开采的安防系统，通过瓦斯探测器以及防护箱上端警报器和气体传感器的设计，使系统在检测到瓦斯气体时，能第一时间通知附近人员，且氧气瓶上端通过多通管固定连接呼吸罩设计，使人员在瓦斯中毒后，能有效呼吸到新型空气，及时对中毒人员进行快速有效的治疗，并通过佩戴防毒面具对瓦斯气体进行预防，方便人员撤离，简单实用方便。监控人员通过矿区监控服务器可以实时获取到安防装置所处的环境信息，矿区出现问题时，能够及时上传数据，及时处理。还对瓦斯含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供瓦斯含量报表和氧气含量分析报告，供查询监控。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿领域，尤其涉及一种用于煤矿开采的安防系统。
背景技术
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井工煤矿，煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域，而对于煤矿在开采时，人员安全更被人们所重视，而对于煤矿在开采时，多容易因煤矿内部封闭导致瓦斯气体局部聚集，尽管在通风条件良好的情况下，工人们依旧存在瓦斯中毒的危险，而传统的煤矿只能单一检测煤矿瓦斯含量，缺乏相关安全防护措施，给人员生命安全带来隐患，存在改进。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种用于煤矿开采的安防系统，多个设置在煤矿采矿区内的安防装置以及矿区监控服务器；
每个安防装置分别与矿区监控服务器通信连接，安防装置将采集到的数据信息发送到矿区监控服务器；
安防装置包括：防护箱，所述防护箱的一侧通过铰链活动连接有箱盖，所述防护箱的内部固定连接有横板，所述横板的下端位于防护箱上固定连接有若干防毒面罩，所述横板的上端垂直设置有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板的一侧固定连接有瓦斯探测器以及控制箱；
所述第一隔板的另一侧位于第二个隔板之间固定连接有氧气瓶，所述氧气瓶上端通过电磁阀固定连接有输送管，所述输送管的另一端通过多通管贯穿至防护箱的一侧固定连接有若干呼吸罩，所述防护箱的上端水平依次设有报警器和气体传感器；
控制箱包括：GPS定位模块，电磁阀控制按钮，微处理器，电磁阀控制模块和数据通信模块；
GPS定位模块、数据通信模块、气体传感器、瓦斯探测器以及电磁阀控制模块分别与微处理器连接；
瓦斯探测器用于探测安防装置所在的煤矿采矿区内的瓦斯数据，并将探测的瓦斯数据传输至微控制器；
气体传感器用于感应安防装置所在的煤矿采矿区内的氧气含量，并将感应的氧气含量传输至微控制器；
微控制器通过数据通信模块将瓦斯数据和氧气含量上传至矿区监控服务器；
微控制器通过电磁阀控制按钮获取电磁阀控制指令，并通过电磁阀控制模块控制电磁阀开启或关闭；
微处理器通过GPS定位模块获取安防装置所在的位置信息，微处理器将位置信息发送至矿区监控服务器。
优选地，所述箱盖上固设有观察口把手；
所述第一隔板的一端通过绷紧带固定连接在第二隔板上，所述防护箱的两侧上均固定连接有若干连接块，所述连接块设有螺孔。
优选地，瓦斯探测器型号为HD-900，呼吸罩为柔软橡胶材质制成，防护箱的一侧对应多通管的位置设有若干通孔。
优选地，防护箱上还设有用于拍摄防护箱所在的煤矿采矿区内的视频影像的视频拍摄装置；
视频拍摄装置与微处理器连接，视频拍摄装置将拍摄的视频影像传输至微处理器，微处理器通过数据通信模块将拍摄的视频影像传输至矿区监控服务器；
矿区监控服务器包括：数据获取模块，安防装置编辑模块、视频影像控制模块、数据展示模块，数据存储模块，空气监测模块，瓦斯含量监测模块以及煤矿采矿区数据统计分析模块；
数据获取模块用于接收各个安防装置传输的数据信息，将接收的数据信息，储存至数据存储模块中，还根据用户的控制指令，将接收的数据信息通过数据展示模块进行展示；
安防装置编辑模块用于对每个安防装置进行编码，编码包括：安防装置编号，安防装置所在矿区的区位名称，安防装置IP地址以及安防装置端口号；
数据展示模块用于使用户通过PC客户机的访问矿区监控服务器，并输入安防装置的编码，获取对应安防装置的当前数据信息和安防装置以往的数据信息；
视频影像控制模块用于实现对视频拍摄装置的控制，调整视频影像的获取角度和方位；
空气监测模块用于基于安防装置传输的煤矿采矿区内的氧气含量，判断空气中氧气含量是否在阈值内；
瓦斯含量监测模块用于基于安防装置传输的煤矿采矿区内的瓦斯数据，判断空气中瓦斯含量是否超出阈值，实时记录安防装置上传的数据信息；
煤矿采矿区数据统计分析模块用于对安防装置传输的氧气含量和瓦斯数据，并结合数据存储模块储存的氧气含量历史数据信息和瓦斯数据历史数据信息，对氧气含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供氧气含量报表和氧气含量分析报告；还对瓦斯含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供瓦斯含量报表和氧气含量分析报告，供查询监控。
优选地，视频影像控制模块还用于使煤矿监控人员通过服务器终端机输入安防装置的编码及所述安防装置对应的视频拍摄装置的控制指令，实现水平方向调节，竖直方向调节，变焦调节；通过通信网关层的服务入口地址和视频服务入口地址，获取待调用安防装置的地址，并将控制指令输送至安防装置对应的视频拍摄装置；
将用户输入的控制指令，形成控制指令数据载体，控制指令数据载体包括视频拍摄装置水平方向调节量、竖直方向调节量、视频拍摄装置放大缩小值；将控制指令数据载体发送至视频拍摄装置，实现对视频拍摄装置的拍摄控制，摄取煤矿采矿区内的视频影像。
优选地，安防装置还包括：体温传感器，身体数据获取模块以及非侵入式测量传感器；
非侵入式测量传感器用于测量煤矿矿区内矿工的血压信息、血流量信息、心率信息，将测量的血压信息、血流量信息、心率信息传输至微处理器；
体温传感器用于测量矿工的体温，并将检测的体温传输至微处理器；当煤矿矿区内的瓦斯含量超出阈值，或氧气含量低于阈值时，矿工通过呼吸罩吸氧，体温传感器检测矿工体温，非侵入式测量传感器检测血压信息、血流量信息、心率信息，微处理器将上述信息传送至矿区监控服务器，矿区监控服务器，使矿区监控服务器的监控人员了解矿区人员当前状态。
优选地，矿区监控服务器还包括：安防数据接收排序模块，安防数据分配模块，安防数据调整模块，安防数据量调整模块以及安防数据处理模块；
安防数据接收排序模块用于设置矿区监控服务器接收安防装置发送数据的先后次序，接收先后次序为瓦斯探测器检测的数据信息，空气监测模块检测的数据信息，测量煤矿矿区内矿工的身体信息，电磁阀运行信息，GPS定位信息，视频拍摄信息；
安防数据分配模块用于根据安防数据接收排序模块设置的接收次序，对每个安防装置发送的数据信息进行接收排序，并按照排序的先后顺序对数据进行排列，形成排序队列，若接收多个的数据的排序相同，则按照数据接收时间先后进行二次排序，形成排序队列；
安防数据调整模块用于当接收的数据信息中含有瓦斯数据超阈值信息，或氧气含量低于预设值信息，或矿工的身体信息超阈值信息时，将所述信息调整为最先级；
安防数据量调整模块用于设置每个数据信息传输的传输速率和数据包容量；还设置在预设的时长内，排序队列内数据的传输速率和排序队列容量；还设置排序队列的最大数量；
安防数据处理模块用于当矿区监控服务器已创建排序队列数量超过排序队列最大数量时，销毁已创建排序队列中优先级最低的一个，以使已创建排序队列数量少于或等于最大数量；或在创建新排序队列的请求时，如果新创建排序队列含有瓦斯数据超阈值信息，或氧气含量低于预设值信息，或矿工的身体信息超阈值信息时，则创建新排序队列，或者如果已创建的排序队列的排序优先级比新排序队列的排序优先级低，创建新排序队列，并销毁已创建排序队列中排序优先级最低的排序队列；
如果所述已创建排序队列数量达到最大数量，则比较新排序队列与已创建排序队列的优先级高低，如果已创建排序队列的优选级均比新排序队列的优先级高，则不创建新排序队列；
在确定不创建新排序队列后，等待至已创建排序队列数量低于最大数量时，再响应请求创建新排序队列，在创建新排序队列后，根据已销毁的排序队列生成新的创建排序队列的请求，等待至已创建排序队列数量低于最大数量时，再响应所述新的排序队列创建请求。
优选地，矿区监控服务器还包括：矿区监控防护模块；
矿区监控防护模块用于设有网络病毒防护、黑客入侵检测防护、登录用户识别以及安防装置通信数据IP识别；利用网络病毒防护在网络入口点检查与安防装置之间的网络通讯，根据管理员设定的安全规则，在系统内部安全的前提下，提供内外网络通讯；提供安防装置访问端口，同时实现对通信数据病毒的监控、报警和实时清除；
对安防装置访问身份进行认证，用户登录身份进行认证，设置安防装置访问权限，设置用户访问权限，数据级别安全控制，安防装置数据属性安全控制；储存数据按照预设的期限进行备份，使用安防装置和用户数字证书实现身份验证以及数字签名。
优选地，矿区监控服务器还包括：访问控制模块；
访问控制模块用于使矿区监控服务器支持实时在线基于多用户访问，多端口登入访问；矿区监控服务器以安防装置作为安防监控点，对每个安防装置实现通用安防监控通信，对每个安防装置的定位信息，瓦斯数据信息，氧气信息，电磁阀运行数据信息，矿工信息，在预设的检测时间，按照检测形式获取处理；
访问控制模块提供多种渠道数据检测方式，并使用户端及安防装置具有统一接入协议，不同检测方式均通过相应的检测接入访问接口来接入矿区监控服务器，实现接入矿区监控服务器协议的标准化；在线访问支持基于无线通信网和有线通信互联网络的数据传输方式。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
通过瓦斯探测器以及防护箱上端警报器和气体传感器的设计，使系统在检测到瓦斯气体时，能第一时间通知附近人员，且氧气瓶上端通过多通管固定连接呼吸罩设计，使人员在瓦斯中毒后，能有效呼吸到新型空气，及时对中毒人员进行快速有效的治疗，并通过佩戴防毒面具对瓦斯气体进行预防，方便人员撤离，简单实用方便。
监控人员通过矿区监控服务器可以实时获取到安防装置所处的环境信息，矿区出现问题时，能够及时上传数据，及时处理。矿区监控服务器可以对安防装置传输的氧气含量和瓦斯数据，并结合数据存储模块储存的氧气含量历史数据信息和瓦斯数据历史数据信息，对氧气含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供氧气含量报表和氧气含量分析报告；还对瓦斯含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供瓦斯含量报表和氧气含量分析报告，供查询监控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为用于煤矿开采的安防系统整体示意图；
图2为安防装置示意图；
图3为安防装置正面示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种用于煤矿开采的安防系统，如图1至3所示，多个设置在煤矿采矿区内的安防装置101以及矿区监控服务器102；每个安防装置101分别与矿区监控服务器102通信连接，安防装置101将采集到的数据信息发送到矿区监控服务器102；安防装置101包括：防护箱1，所述防护箱1的一侧通过铰链活动连接有箱盖3，所述防护箱1的内部固定连接有横板4，所述横板4的下端位于防护箱1上固定连接有若干防毒面罩5，所述横板4的上端垂直设置有第一隔板6和第二隔板7，所述第一隔板6的一侧固定连接有瓦斯探测器8以及控制箱20；所述第一隔板6的另一侧位于第二个隔板7之间固定连接有氧气瓶9，所述氧气瓶9上端通过电磁阀10固定连接有输送管11，所述输送管11的另一端通过多通管12贯穿至防护箱1的一侧固定连接有若干呼吸罩13，所述防护箱1的上端水平依次设有报警器16和气体传感器17；控制箱20包括：GPS定位模块，电磁阀控制按钮，微处理器，电磁阀控制模块和数据通信模块；GPS定位模块、数据通信模块、气体传感器17、瓦斯探测器8以及电磁阀控制模块分别与微处理器连接；瓦斯探测器8用于探测安防装置101所在的煤矿采矿区内的瓦斯数据，并将探测的瓦斯数据传输至微控制器；气体传感器17用于感应安防装置101所在的煤矿采矿区内的氧气含量，并将感应的氧气含量传输至微控制器；微控制器通过数据通信模块将瓦斯数据和氧气含量上传至矿区监控服务器102；微控制器通过电磁阀控制按钮获取电磁阀控制指令，并通过电磁阀控制模块控制电磁阀10开启或关闭；微处理器通过GPS定位模块获取安防装置101所在的位置信息，微处理器将位置信息发送至矿区监控服务器102。
本实施例中，所述箱盖3上固设有观察口19把手15；所述第一隔板6的一端通过绷紧带14固定连接在第二隔板7上，所述防护箱1的两侧上均固定连接有若干连接块18，所述连接块18设有螺孔。瓦斯探测器型号为恒美HD-900，呼吸罩为柔软橡胶材质制成，防护箱1的一侧对应多通管的位置设有若干通孔。
本实施例中，为了便于使监控人员能够获取到矿区现场的环境信息，防护箱1上还设有用于拍摄防护箱1所在的煤矿采矿区内的视频影像的视频拍摄装置21；视频拍摄装置21与微处理器连接，视频拍摄装置21将拍摄的视频影像传输至微处理器，微处理器通过数据通信模块将拍摄的视频影像传输至矿区监控服务器102；
矿区监控服务器102包括：数据获取模块，安防装置编辑模块、视频影像控制模块、数据展示模块，数据存储模块，空气监测模块，瓦斯含量监测模块以及煤矿采矿区数据统计分析模块；数据获取模块用于接收各个安防装置101传输的数据信息，将接收的数据信息，储存至数据存储模块中，还根据用户的控制指令，将接收的数据信息通过数据展示模块进行展示；
安防装置编辑模块用于对每个安防装置进行编码，编码包括：安防装置编号，安防装置所在矿区的区位名称，安防装置IP地址以及安防装置端口号；
数据展示模块用于使用户通过PC客户机的访问矿区监控服务器102，并输入安防装置的编码，获取对应安防装置的当前数据信息和安防装置以往的数据信息；视频影像控制模块用于实现对视频拍摄装置21的控制，调整视频影像的获取角度和方位；空气监测模块用于基于安防装置传输的煤矿采矿区内的氧气含量，判断空气中氧气含量是否在阈值内；瓦斯含量监测模块用于基于安防装置传输的煤矿采矿区内的瓦斯数据，判断空气中瓦斯含量是否超出阈值，实时记录安防装置上传的数据信息；煤矿采矿区数据统计分析模块用于对安防装置传输的氧气含量和瓦斯数据，并结合数据存储模块储存的氧气含量历史数据信息和瓦斯数据历史数据信息，对氧气含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供氧气含量报表和氧气含量分析报告；还对瓦斯含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供瓦斯含量报表和氧气含量分析报告，供查询监控。
其中，视频影像控制模块还用于使煤矿监控人员通过服务器终端机输入安防装置的编码及所述安防装置对应的视频拍摄装置的控制指令，实现水平方向调节，竖直方向调节，变焦调节；通过通信网关层的服务入口地址和视频服务入口地址，获取待调用安防装置的地址，并将控制指令输送至安防装置对应的视频拍摄装置；
将用户输入的控制指令，形成控制指令数据载体，控制指令数据载体包括视频拍摄装置水平方向调节量、竖直方向调节量、视频拍摄装置放大缩小值；将控制指令数据载体发送至视频拍摄装置，实现对视频拍摄装置的拍摄控制，摄取煤矿采矿区内的视频影像。
这样监控人员就可以获取到矿区现场的视频信息，如果出现问题，可以调取视频信息进行详细了解。
本实施例中，如果矿区人员出现问题，为了能够第一时间了解人员的当前状态，提高抢救措施，安防装置101还包括：体温传感器，身体数据获取模块以及非侵入式测量传感器；非侵入式测量传感器用于测量煤矿矿区内矿工的血压信息、血流量信息、心率信息，将测量的血压信息、血流量信息、心率信息传输至微处理器；体温传感器用于测量矿工的体温，并将检测的体温传输至微处理器；当煤矿矿区内的瓦斯含量超出阈值，或氧气含量低于阈值时，矿工通过呼吸罩13吸氧，体温传感器检测矿工体温，非侵入式测量传感器检测血压信息、血流量信息、心率信息，微处理器将上述信息传送至矿区监控服务器102，矿区监控服务器102，使矿区监控服务器102的监控人员了解矿区人员当前状态。
本实施例中，由于系统设置了多个安防装置101，在一定的时间段内，有大量的数据传输至矿区监控服务器102，其中有重要的信息，有日常信息。为了提高信息处理效率，保证在问题发生时做到处理及时，而且还避免网络阻塞。
矿区监控服务器102还包括：安防数据接收排序模块，安防数据分配模块，安防数据调整模块，安防数据量调整模块以及安防数据处理模块；
安防数据接收排序模块用于设置矿区监控服务器接收安防装置发送数据的先后次序，接收先后次序为瓦斯探测器检测的数据信息，空气监测模块检测的数据信息，测量煤矿矿区内矿工的身体信息，电磁阀运行信息，GPS定位信息，视频拍摄信息；安防数据分配模块用于根据安防数据接收排序模块设置的接收次序，对每个安防装置发送的数据信息进行接收排序，并按照排序的先后顺序对数据进行排列，形成排序队列，若接收多个的数据的排序相同，则按照数据接收时间先后进行二次排序，形成排序队列；安防数据调整模块用于当接收的数据信息中含有瓦斯数据超阈值信息，或氧气含量低于预设值信息，或矿工的身体信息超阈值信息时，将所述信息调整为最先级；安防数据量调整模块用于设置每个数据信息传输的传输速率和数据包容量；还设置在预设的时长内，排序队列内数据的传输速率和排序队列容量；还设置排序队列的最大数量；安防数据处理模块用于当矿区监控服务器已创建排序队列数量超过排序队列最大数量时，销毁已创建排序队列中优先级最低的一个，以使已创建排序队列数量少于或等于最大数量；或在创建新排序队列的请求时，如果新创建排序队列含有瓦斯数据超阈值信息，或氧气含量低于预设值信息，或矿工的身体信息超阈值信息时，则创建新排序队列，或者如果已创建的排序队列的排序优先级比新排序队列的排序优先级低，创建新排序队列，并销毁已创建排序队列中排序优先级最低的排序队列；如果所述已创建排序队列数量达到最大数量，则比较新排序队列与已创建排序队列的优先级高低，如果已创建排序队列的优选级均比新排序队列的优先级高，则不创建新排序队列；在确定不创建新排序队列后，等待至已创建排序队列数量低于最大数量时，再响应请求创建新排序队列，在创建新排序队列后，根据已销毁的排序队列生成新的创建排序队列的请求，等待至已创建排序队列数量低于最大数量时，再响应所述新的排序队列创建请求。
这样如果矿区出现紧急情况，则矿区监控服务器102第一时间能够收到信息，并及时作出相应，避免问题扩大。而且对日常信息进行了有针对性的疏导，避免矿区的网络阻塞，提高安防级别。
本实施例中，为了提高矿区监控服务器安全等级，避免出现紧急情况时出现系统瘫痪，或工作不正常。矿区监控服务器102还包括：矿区监控防护模块；矿区监控防护模块用于设有网络病毒防护、黑客入侵检测防护、登录用户识别以及安防装置通信数据IP识别；利用网络病毒防护在网络入口点检查与安防装置之间的网络通讯，根据管理员设定的安全规则，在系统内部安全的前提下，提供内外网络通讯；提供安防装置访问端口，同时实现对通信数据病毒的监控、报警和实时清除；对安防装置访问身份进行认证，用户登录身份进行认证，设置安防装置访问权限，设置用户访问权限，数据级别安全控制，安防装置数据属性安全控制；储存数据按照预设的期限进行备份，使用安防装置和用户数字证书实现身份验证以及数字签名。
本实施例中，由于安防装置101自身系统的复杂，多样，而且安防装置101在矿区的区位也不同，这样接入矿区监控服务器102的形式和方式也不同。为了能够使安防装置101能够与矿区监控服务器102顺利的通信，保证安防效果。矿区监控服务器102还包括：访问控制模块；访问控制模块用于使矿区监控服务器支持实时在线基于多用户访问，多端口登入访问；矿区监控服务器以安防装置作为安防监控点，对每个安防装置实现通用安防监控通信，对每个安防装置的定位信息，瓦斯数据信息，氧气信息，电磁阀运行数据信息，矿工信息，在预设的检测时间，按照检测形式获取处理；访问控制模块提供多种渠道数据检测方式，并使用户端及安防装置具有统一接入协议，不同检测方式均通过相应的检测接入访问接口来接入矿区监控服务器，实现接入矿区监控服务器协议的标准化；在线访问支持基于无线通信网和有线通信互联网络的数据传输方式。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种用于煤矿开采的安防系统，其特征在于，多个设置在煤矿采矿区内的安防装置(101)以及矿区监控服务器(102)；
每个安防装置(101)分别与矿区监控服务器(102)通信连接，安防装置(101)将采集到的数据信息发送到矿区监控服务器(102)；
安防装置(101)包括：防护箱(1)，所述防护箱(1)的一侧通过铰链活动连接有箱盖(3)，所述防护箱(1)的内部固定连接有横板(4)，所述横板(4)的下端位于防护箱(1)上固定连接有若干防毒面罩(5)，所述横板(4)的上端垂直设置有第一隔板(6)和第二隔板(7)，所述第一隔板(6)的一侧固定连接有瓦斯探测器(8)以及控制箱(20)；
所述第一隔板(6)的另一侧位于第二个隔板(7)之间固定连接有氧气瓶(9)，所述氧气瓶(9)上端通过电磁阀(10)固定连接有输送管(11)，所述输送管(11)的另一端通过多通管(12)贯穿至防护箱(1)的一侧固定连接有若干呼吸罩(13)，所述防护箱(1)的上端水平依次设有报警器(16)和气体传感器(17)；
控制箱(20)包括：GPS定位模块，电磁阀控制按钮，微处理器，电磁阀控制模块和数据通信模块；
GPS定位模块、数据通信模块、气体传感器(17)、瓦斯探测器(8)以及电磁阀控制模块分别与微处理器连接；
瓦斯探测器(8)用于探测安防装置(101)所在的煤矿采矿区内的瓦斯数据，并将探测的瓦斯数据传输至微控制器；
气体传感器(17)用于感应安防装置(101)所在的煤矿采矿区内的氧气含量，并将感应的氧气含量传输至微控制器；
微控制器通过数据通信模块将瓦斯数据和氧气含量上传至矿区监控服务器(102)；
微控制器通过电磁阀控制按钮获取电磁阀控制指令，并通过电磁阀控制模块控制电磁阀(10)开启或关闭；
微处理器通过GPS定位模块获取安防装置(101)所在的位置信息，微处理器将位置信息发送至矿区监控服务器(102)。
2.根据权利要求1所述的用于煤矿开采的安防装置，其特征在于，
所述箱盖(3)上固设有观察口(19)把手(15)；
所述第一隔板(6)的一端通过绷紧带(14)固定连接在第二隔板(7)上，所述防护箱(1)的两侧上均固定连接有若干连接块(18)，所述连接块(18)设有螺孔。
3.根据权利要求1或2所述的用于煤矿开采的安防装置，其特征在于，
瓦斯探测器型号为HD-900，呼吸罩为柔软橡胶材质制成，防护箱(1)的一侧对应多通管的位置设有若干通孔。
4.根据权利要求1或2所述的用于煤矿开采的安防装置，其特征在于，
防护箱(1)上还设有用于拍摄防护箱(1)所在的煤矿采矿区内的视频影像的视频拍摄装置(21)；
视频拍摄装置(21)与微处理器连接，视频拍摄装置(21)将拍摄的视频影像传输至微处理器，微处理器通过数据通信模块将拍摄的视频影像传输至矿区监控服务器(102)；
矿区监控服务器(102)包括：数据获取模块，安防装置编辑模块、视频影像控制模块、数据展示模块，数据存储模块，空气监测模块，瓦斯含量监测模块以及煤矿采矿区数据统计分析模块；
数据获取模块用于接收各个安防装置(101)传输的数据信息，将接收的数据信息，储存至数据存储模块中，还根据用户的控制指令，将接收的数据信息通过数据展示模块进行展示；
安防装置编辑模块用于对每个安防装置进行编码，编码包括：安防装置编号，安防装置所在矿区的区位名称，安防装置IP地址以及安防装置端口号；
数据展示模块用于使用户通过PC客户机的访问矿区监控服务器(102)，并输入安防装置的编码，获取对应安防装置的当前数据信息和安防装置以往的数据信息；
视频影像控制模块用于实现对视频拍摄装置(21)的控制，调整视频影像的获取角度和方位；
空气监测模块用于基于安防装置传输的煤矿采矿区内的氧气含量，判断空气中氧气含量是否在阈值内；
瓦斯含量监测模块用于基于安防装置传输的煤矿采矿区内的瓦斯数据，判断空气中瓦斯含量是否超出阈值，实时记录安防装置上传的数据信息；
煤矿采矿区数据统计分析模块用于对安防装置传输的氧气含量和瓦斯数据，并结合数据存储模块储存的氧气含量历史数据信息和瓦斯数据历史数据信息，对氧气含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供氧气含量报表和氧气含量分析报告；还对瓦斯含量基于每天，每小时，每分钟进行统计分析，提供瓦斯含量报表和氧气含量分析报告，供查询监控。
5.根据权利要求1或2所述的用于煤矿开采的安防装置，其特征在于，
视频影像控制模块还用于使煤矿监控人员通过服务器终端机输入安防装置的编码及所述安防装置对应的视频拍摄装置的控制指令，实现水平方向调节，竖直方向调节，变焦调节；通过通信网关层的服务入口地址和视频服务入口地址，获取待调用安防装置的地址，并将控制指令输送至安防装置对应的视频拍摄装置；
将用户输入的控制指令，形成控制指令数据载体，控制指令数据载体包括视频拍摄装置水平方向调节量、竖直方向调节量、视频拍摄装置放大缩小值；将控制指令数据载体发送至视频拍摄装置，实现对视频拍摄装置的拍摄控制，摄取煤矿采矿区内的视频影像。
6.根据权利要求1或2所述的用于煤矿开采的安防装置，其特征在于，
安防装置(101)还包括：体温传感器，身体数据获取模块以及非侵入式测量传感器；
非侵入式测量传感器用于测量煤矿矿区内矿工的血压信息、血流量信息、心率信息，将测量的血压信息、血流量信息、心率信息传输至微处理器；
体温传感器用于测量矿工的体温，并将检测的体温传输至微处理器；当煤矿矿区内的瓦斯含量超出阈值，或氧气含量低于阈值时，矿工通过呼吸罩(13)吸氧，体温传感器检测矿工体温，非侵入式测量传感器检测血压信息、血流量信息、心率信息，微处理器将上述信息传送至矿区监控服务器(102)，矿区监控服务器(102)，使矿区监控服务器(102)的监控人员了解矿区人员当前状态。
7.根据权利要求6所述的用于煤矿开采的安防装置，其特征在于，
矿区监控服务器(102)还包括：安防数据接收排序模块，安防数据分配模块，安防数据调整模块，安防数据量调整模块以及安防数据处理模块；
安防数据接收排序模块用于设置矿区监控服务器接收安防装置发送数据的先后次序，接收先后次序为瓦斯探测器检测的数据信息，空气监测模块检测的数据信息，测量煤矿矿区内矿工的身体信息，电磁阀运行信息，GPS定位信息，视频拍摄信息；
安防数据分配模块用于根据安防数据接收排序模块设置的接收次序，对每个安防装置发送的数据信息进行接收排序，并按照排序的先后顺序对数据进行排列，形成排序队列，若接收多个的数据的排序相同，则按照数据接收时间先后进行二次排序，形成排序队列；
安防数据调整模块用于当接收的数据信息中含有瓦斯数据超阈值信息，或氧气含量低于预设值信息，或矿工的身体信息超阈值信息时，将所述信息调整为最先级；
安防数据量调整模块用于设置每个数据信息传输的传输速率和数据包容量；还设置在预设的时长内，排序队列内数据的传输速率和排序队列容量；还设置排序队列的最大数量；
安防数据处理模块用于当矿区监控服务器已创建排序队列数量超过排序队列最大数量时，销毁已创建排序队列中优先级最低的一个，以使已创建排序队列数量少于或等于最大数量；或在创建新排序队列的请求时，如果新创建排序队列含有瓦斯数据超阈值信息，或氧气含量低于预设值信息，或矿工的身体信息超阈值信息时，则创建新排序队列，或者如果已创建的排序队列的排序优先级比新排序队列的排序优先级低，创建新排序队列，并销毁已创建排序队列中排序优先级最低的排序队列；
如果所述已创建排序队列数量达到最大数量，则比较新排序队列与已创建排序队列的优先级高低，如果已创建排序队列的优选级均比新排序队列的优先级高，则不创建新排序队列；
在确定不创建新排序队列后，等待至已创建排序队列数量低于最大数量时，再响应请求创建新排序队列，在创建新排序队列后，根据已销毁的排序队列生成新的创建排序队列的请求，等待至已创建排序队列数量低于最大数量时，再响应所述新的排序队列创建请求。
8.根据权利要求1或2所述的用于煤矿开采的安防装置，其特征在于，
矿区监控服务器(102)还包括：矿区监控防护模块；
矿区监控防护模块用于设有网络病毒防护、黑客入侵检测防护、登录用户识别以及安防装置通信数据IP识别；利用网络病毒防护在网络入口点检查与安防装置之间的网络通讯，根据管理员设定的安全规则，在系统内部安全的前提下，提供内外网络通讯；提供安防装置访问端口，同时实现对通信数据病毒的监控、报警和实时清除；
对安防装置访问身份进行认证，用户登录身份进行认证，设置安防装置访问权限，设置用户访问权限，数据级别安全控制，安防装置数据属性安全控制；储存数据按照预设的期限进行备份，使用安防装置和用户数字证书实现身份验证以及数字签名。
9.根据权利要求1或2所述的用于煤矿开采的安防装置，其特征在于，
矿区监控服务器(102)还包括：访问控制模块；
访问控制模块用于使矿区监控服务器支持实时在线基于多用户访问，多端口登入访问；矿区监控服务器以安防装置作为安防监控点，对每个安防装置实现通用安防监控通信，对每个安防装置的定位信息，瓦斯数据信息，氧气信息，电磁阀运行数据信息，矿工信息，在预设的检测时间，按照检测形式获取处理；
访问控制模块提供多种渠道数据检测方式，并使用户端及安防装置具有统一接入协议，不同检测方式均通过相应的检测接入访问接口来接入矿区监控服务器，实现接入矿区监控服务器协议的标准化；在线访问支持基于无线通信网和有线通信互联网络的数据传输方式。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2018
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