CN202926394U

CN202926394U - 一种基于wifi和gprs的矿井环境监测系统

Info

Publication number: CN202926394U
Application number: CN 201220552498
Authority: CN
Inventors: 李涛; 胡凯; 臧强; 谈玲; 程华彬
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2022-10-26

Abstract

本实用新型公开了一种基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，包括矿井控制中心、通信模块、报警模块、显示平台和数据采集模块，所述通信模块包括与手机通信的GPRS模块和WIFI模块；所述数据采集模块包括微控制器和传感器节点；所述数据采集模块、显示平台分别通过WIFI模块与矿井控制中心通信。本实用新型实现了WIFI和GPRS两种通信模式相结合，实时传输数据给用户和相应平台，有效降低安全隐患。

Description

一种基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种环境监测系统，特别是一种基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统。

背景技术

煤炭作为我国的主要能源，在国民经济中占有重要地位。我国的煤炭生产主要来源于地下人工开采，由于煤炭资源特殊的生产环境，井下作业的危险系数较高。同时，由于我国的煤矿产业区分布较为分散，信息传递不方便。为了有效地监控和管理煤矿生产，必须准确及时地对矿井生产状况进行实时地监控，提供多方位的显示平台及报警模式。这也是煤炭企业健康有序发展的重要保证。在矿井环境监测中通常需要对矿井的矿尘、一氧化碳、温度、湿度、氧气、硫化氢和二氧化碳等参数进行检测。现有的监控检测系统需要在矿井内设通信线路，传递监测信息。生产过程中矿井结构在不停变化，容易对传感器工作造成影响，甚至导致其失效而影响环境监测结果；加之有些坑道空间狭小，对通信线路的延伸和维护提出了很高的要求。一旦通信链路发生故障，整个监测系统就可能瘫痪，将对矿井安全造成极大的威胁。矿井的安全监控一直是国内外研究的热点方向，但是目前我国现有的矿井监控系统自动化程度和信息化程度还偏低，不利于煤炭产业的大规模发展。研究适合我国煤炭生产的矿井监控系统，建设现代化的高产高效的矿井，彻底改变我国煤矿行业的落后面貌已经成当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结合多种通信方式为一体的基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，包括矿井控制中心、通信模块、报警模块、显示平台和数据采集模块，所述通信模块包括与手机通信的GPRS模块和WIFI模块；所述数据采集模块包括微控制器和传感器节点；所述数据采集模块、显示平台分别通过WIFI模块与矿井控制中心通信，手机平台通过GPRS模块与矿井监控中心相连接，报警模块直接与矿井监控中心连接。

进一步地，本实用新型基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统中，所述传感器节点包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、温湿度传感器和压力传感器。

进一步地，本实用新型基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统中，所述显示平台包括至少一个矿井外显示平台和至少一个矿井内显示平台。

进一步地，本实用新型基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统中，所述矿井外显示平台和矿井内显示平台分别为PC机。

进一步地，本实用新型基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统中，所述报警模块采用蜂鸣器。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：1）本实用新型包括WIFI和GPRS模块两种通信方式，实现了PC机之间的相互通信的同时还可以通过WIFI与手机通信，实时接收矿井内数据信息；2）本实用新型采用多传感器同时采集数据，综合考虑矿井内的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为实施例示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，包括矿井控制中心、通信模块、报警模块、显示平台和数据采集模块，所述通信模块包括与手机通信的GPRS模块和WIFI模块；所述数据采集模块包括微控制器和传感器节点；所述数据采集模块、显示平台分别通过WIFI模块与矿井控制中心通信，其中，所述传感器节点包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、温湿度传感器和压力传感器，所述显示平台包括至少一个矿井外显示平台和至少一个矿井内显示平台，所述矿井外显示平台和矿井内显示平台分别为PC机，所述报警模块采用蜂鸣器，手机平台通过GPRS模块与矿井监控中心相连接，报警模块直接与矿井监控中心连接。

实施例

图2所示，一种基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，包括矿井控制中心3、通信模块、报警模块、显示平台和数据采集模块，所述通信模块包括与手机通信的GPRS模块和WIFI模块；所述数据采集模块包括微控制器1、传感器节点Ⅰ 1和微控制器2、传感器节点Ⅱ2；所述数据采集模块、显示平台分别通过WIFI模块与矿井控制中心通信，其中，所述两个传感器节点分别包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、温湿度传感器和压力传感器，温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器，压力传感器采用BMP085，所述显示平台包括矿井外显示平台Ⅰ4、矿井外显示平台Ⅱ5、矿井外显示平台Ⅲ6和矿井内显示平台Ⅰ7、矿井内显示平台Ⅱ8，所述报警模块采用蜂鸣器，手机平台通过GPRS模块与矿井监控中心相连接，报警模块直接与矿井监控中心连接。

传感器节点Ⅰ设置在矿井口、传感器节点Ⅱ设置在矿井底，两个传感器节点的各传感器实时采集相应数据后分别发送到微控制器1、微控制器2处理后通过WIFI模块发送给矿井控制中心；矿井控制中心接收数据采集模块发送的信息进行融合处理，当数据采集模块发送的信息超出矿井控制中心对一氧化碳、二氧化碳、粉尘、温湿度和压力设置的最大阈值，矿井控制中心发出预警信号触发报警模块工作，同时可以实时通过WIFI模块发送矿井内数据给矿井外显示平台Ⅰ、矿井外显示平台Ⅱ、矿井外显示平台Ⅲ和矿井内显示平台Ⅰ、矿井内显示平台Ⅱ，还可以通过GPRS模块发送矿井内数据给手机平台。

当矿井控制中心出现故障时，如图3所示数据采集模块可以直接通过WIFI网络传输给矿井外显示平台Ⅰ 、矿井外显示平台Ⅱ、矿井外显示平台Ⅲ和矿井内显示平台Ⅰ、矿井内显示平台Ⅱ，利用WIFI与GPRS的桥接功能再传送给手机平台。

本实用新型采集矿井内的各项环境数据，通过WIFI传输方式和GPRS传输方式传输给矿井控制中心和手机平台，当某一数据量超出了正常范围值，及时启动相关报警程序，如报警铃，警报喇叭等，尽早安排撤离等相关事项。有了此系统之后，工作人员不仅都能看到自己所处的矿井环境，也便于各项人员的监控。各项工作都能防范于未然。

Claims

1.一种基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，其特征在于：包括矿井控制中

心、通信模块、报警模块、显示平台和数据采集模块，所述通信模块包括与手机通信的GPRS模块和WIFI模块；所述数据采集模块包括微控制器和传感器节点；所述数据采集模块、显示平台分别通过WIFI模块与矿井控制中心通信；手机平台通过GPRS模块与矿井监控中心相连接，报警模块直接与矿井监控中心连接。

2.根据权利要求1所述的基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，其特征在于：

所述传感器节点包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、温湿度传感器和压力传感器。

3.根据权利要求1所述的基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，其特征在于：

所述显示平台包括至少一个矿井外显示平台和至少一个矿井内显示平台。

4.根据权利要求3所述的基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，其特征在于：所述矿井外显示平台和矿井内显示平台分别为PC机。

5.根据权利要求1所述的基于WIFI和GPRS的矿井环境监测系统，其特征在于：所述报警模块采用蜂鸣器。