CN204371424U - 基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统，包括网关、地面监控主机、网络终端、网络节点模块；所述网关包括控制器模块ARM9处理器、Zigbee模块(无线通讯模块CC2430)、存储单元FLASH存储芯片和SDRAM存储芯片、以太网接口模块、LCD显示模块、声光报警模块和电源管理模块；所述网络节点模块包括ZigBee模块和传感器模块。本实用新型突破传统的监测方法和思路，利用一种新兴的无线传感器网络技术将其应用到矿井安全监测系统中，使用无线传感器网络对井下各种环境参数进行采集上传，使井下环境状况得以监控。该方案具有技术新，成本低，可靠性高等优点，具有广阔的市场和应用前景。

Description

基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种监测系统，尤其是涉及一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统。

背景技术

煤炭工业是我国重要的能源支柱产业，在煤炭的生产过程中，矿井安全始终是人们最关注的问题，因此对矿井安全监测系统提出更高的要求。现有的监测系统一般选择将PC机作为连接数据采集底层网络和远程监控上层网络的中间设备。这种方案虽然能满足设计要求，但存在着开发成本高、系统稳定性和可靠性差、后期维护困难等问题。

嵌入式Web Server系统具有体积小、开发成本低、系统稳定性、可靠性高等优点，同时其可接入Internet，使远程监控界面全部统一到浏览器平台，能有效降低开发成本，减少后期维护工作量。

实用新型内容

实用新型目的：为克服传统监测方案存在的开发成本高、系统稳定性和可靠性差、后期维护困难等问题。本实用新型提供一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统。本系统结构简单、成本低、性能稳定，能够对井下环境进行集成化、智能化、远程化的监测。

技术方案：本实用新型所述的一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统，包括网关、地面监控主机、网络节点；所述网关包括控制器模块ARM9处理器、Zigbee模块、存储单元FLASH存储芯片和SDRAM存储芯片、以太网接口模块、LCD显示模块、声光报警模块和电源管理模块。所述网关，通过以太网接口与远程监控主机相连，通过Zigbee无线网络与网络节点相连。

所述网关是该使用新型的核心，是处于外部以太网和矿井内Zigbee网络的一个节点，其主要接收各节点传来的数据并进行相应的转换，同时转发外部网络传来的命令和控制信号以及传递各节点采集来的数据。

所述控制器模块为是井下网关的核心，采用以ARM920T为核心的32位的RISC微处理器S3C2440作为开发平台，在该平台移植嵌入式Web服务器Boa，地面上的监控主机能够通过Web浏览器方便快捷的监视井下环境参数。

所述网络节点模块包括Zigbee模块、传感器模块和电源模块。所述Zigbee模块选用CC2430作为射频收发器；所述传感器模块包括多个瓦斯传感器，多个粉尘传感器，多个风速传感器，多个温湿度传感器。传感器模块与无线收发器对接，将采集来的井下环境数据交给CC2430进行存储和处理，同时将处理后的数据实时由射频模块发送给网关，从而实现网络节点和网关之间通过Zigbee模块进行无线通讯。

上述监测主机为工业控制计算机，运行C程序编写的数据处理和监测程序。如果监测的某项指标超过预设的阀值，触发声光报警模块。

所述以太网接口采用RTL8019A以太网控制器，其提供半双工或全双工模式下的10/100Mbps以太网接入，以实现嵌入式Web Server与远程监测主机的以太网连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型以ARM9为硬件平台，Linux为实时操作系统，通过嵌入式Web服务器Boa，将井下无线传感器网络采集到的环境参数传送到地面监控主机，实现了自动化，智能化，高效化的数据采集和处理，系统结构简单，开发成本低，运行稳定高效。有效的保证了矿井安全隐患的及时发现和解决。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图。

图2为本实用新型结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，矿井远程监测系统的核心部分是用ARM9作为主控制器，用Linux作为实时操作系统的一个嵌入式Web服务器，在井下作为整个系统的网关。地面部分由监控主机、网络服务器和网络终端组成，地面人员通过监控主机或网络终端的Web浏览器就可以查询到井下的环境参数。系统的井下部分由网关Zigbee节点组成，采用Zigbee无线网络技术将传感器采集到的环境参数传输到网关，通过嵌入式Web服务器再将数据由网关传输到地面监控 主机，监控主机可以实时监控和管理井下环境参数，也可以将数据上传至网络服务器，从而起到了远程监控的目的。

如图2所示，一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统，包括网关、地面监控主机、网络节点模块、网络终端；所述网关包括控制器模块ARM9处理器、Zigbee模块、存储单元FALSH存储芯片和SDRAM存储芯片、以太网接口模块、LCD显示模块、声光报警模块和电源管理模块。网络节点通过矿井内部Zigbee网络将采集监测数据进行打包，再以Zigbee帧的形式发送给网关。所述网关通过以太网接口与地面监控主机相连，用Zigbee协议栈解封装得到的原始数据并对原始数据处理，然后再以TCP/IP协议打包后通过以太网接口将数据传送到地面监控主机。所述网络节点包括Zigbee模块、传感器模块和电源模块。

优选的，所述控制器模块选用以ARM920T为核心的32位的RISC微处理器S3C2440。

优选的，所述Zigbee模块采用CC2430作为射频收发器。

优选的，所述嵌入式平台移植嵌入式Web服务器Boa。

Claims (5)

1.一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统，其特征在于：包括网关，所述网关包括控制器模块ARM9处理器、Zigbee模块、存储单元FLASH存储芯片和SDRAM存储芯片、以太网接口模块、LCD显示模块、声光报警模块和电源管理模块；所述网关，通过以太网接口与远程监控主机相连，通过Zigbee无线网络与网络节点相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统，其特征在于：所述的网关控制器模块选用以ARM920T为核心的32位的RISC微处理器S3C2440作为主控制器。

3.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统，其特征在于：所述的Zigbee模块采用CC2430作为射频收发器。

4.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统，其特征在于：所述网络节点有多个，且每个网络节点由Zigbee模块、传感器模块和电源模块组成。

5.根据权利要求4所述的一种基于嵌入式Web技术的矿井远程监测系统，其特征在于：所述的传感器模块包括多个瓦斯传感器，多个粉尘传感器，多个风速传感器，多个温湿度传感器。