CN204941602U - 一种用于监测井下环境的智能安全预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，属于安全预警领域，包括AT89C52主控制器，所述AT89C52主控制器上连接电源模块、检测模块、预警模块和人机交互模块；所述电源模块包括输入保护、整流滤波、PWM控制器和开关电源；所述检测模块包括温度传感器、粉尘传感器、湿度传感器和A/D转换器；所述预警模块包括彩光预警、声音预警、视频预警、总控制室和救援指挥，所述视频预警末端连接总控制室；所述人机交互模块包括大菜单模式、液晶显示、按键K1、按键K2、按键K3。本实用新型可以实现井下环境的实时预警功能，系统检测精确、控制平稳，对井下安全生产具有极其重要的应用价值。

Description

一种用于监测井下环境的智能安全预警装置

技术领域

本实用新型属于安全预警领域，具体涉及一种用于监测井下环境的智能安全预警装置。

背景技术

近年来我国能源供给和能源消费的矛盾日益凸显，能源的储备特点和经济发展阶段特点以及煤炭明显的成本优势，决定了煤炭在我国一次能源消费结构中短时间内仍占据主导地位。然而，煤炭开采过程中，高温爆炸、粉尘污染、湿度透水等安全事故层出不穷，直接威胁矿工的生命安全。据煤矿安全网显示，2012年6月17日，福建省永安煤业小华煤矿发生冒顶事故，造成3人死亡；2015年7月22日17时，靖远王家山煤业有限公司井下1560与1570交叉维修作业点，发生一起顶板冒落事故，造成其中1名当班工人死亡。据实地调研及查阅相关电子资源，关于煤矿安全信息预警的系统装置比较少见，为有效防范煤矿事故发生，保障煤矿行业安全施工，开发井下信息安全预警装置具有重大的实际和现实意义。

因此，对井下环境中温度、粉尘浓度和湿度进行安全预警，可以大幅减少矿难次数和矿工伤亡人数；此外，完善煤矿信息安全预警系统，可有效识别人力资本投资风险与煤矿安全管理协同创新机制，这是国家能源结构发展和建设的重要着力点，是学术界争论不休的热点和现实生活中迫在眉睫的转折点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，用于检测井下环境中温度、粉尘浓度和湿度，并及时报警，达到安全预警、实时救援的目的。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，包括AT89C52主控制器，所述AT89C52主控制器上连接电源模块、检测模块、预警模块和人机交互模块；所述电源模块包括输入保护、整流滤波、PWM控制器和开关电源，所述输入保护、整流滤波、PWM控制器接入开关电源；所述检测模块包括温度传感器、粉尘传感器、湿度传感器和A/D转换器，所述温度传感器、粉尘传感器和湿度传感器输出端连接A/D转换器；所述预警模块包括彩光预警、声音预警、视频预警、总控制室和救援指挥，所述视频预警末端连接总控制室；所述人机交互模块包括大菜单模式、液晶显示、按键K1、按键K2、按键K3。

所述输入保护采用EMI滤波器，用于通电瞬间限流保护以及抑制差模和共模干扰；所述整流滤波采用三相桥式整流滤波电路；所述温度传感器采用DS18B20室温传感器，用于检测井下环境温度；所述粉尘传感器采用ZPH01粉尘传感器，用于检测井下环境中粉尘浓度；所述湿度传感器采用WLHT-1S-200湿度传感器，用于检测井下空气湿度；所述彩光预警通过红、黄、绿三种颜色的LED灯依次排列实现；所述声音预警通过蜂鸣器报警实现；所述视频预警通过安装在井下环境中的摄像头实现，并将记录的报警视频传输至总控制室，进行实时救援指挥；所述液晶显示采用大菜单模式，用于菜单显示检测出的温度值、粉尘浓度值和湿度值；所述按键K1、按键K2、按键K3分别用于按键控制温度值、粉尘浓度值和湿度值在液晶屏上的显示。

本实用新型与现有技术相比的有益效果体现在：

本实用新型采用AT89C52单片机芯片作为主控制器，可以大幅缩减编程难度，减少投资成本，增加系统控制平稳度和准确度；采用EMI滤波器可以有效保护开关电源不被开关瞬间大电流烧坏，还可以抑制差模和共模干扰，降低纹波电压，增加开关电源输出电压的平稳性；采用ZPH01粉尘传感器可以准确地检测出井下环境中粉尘浓度，提高预警的准确性，增加井下工作人员的安全系数；同时采用彩光预警、声音预警和视频预警三种预警方式既可以避免因机械嘈杂而导致声音报警无效，又可以让总控制室提前预判井下环境动态，及时进行救援指挥；采用大菜单模式的液晶显示，可以通过三个按键有选择性地查看井下工作环境中温度、粉尘浓度和湿度，经济节约，操作方便。本装置完全适合对井下工作环境进行安全预警，具有广泛的应用价值。

附图说明

图1为本实用新型一种用于监测井下环境的智能安全预警装置结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细的说明：

如图1所示，一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，包括AT89C52主控制器，所述AT89C52主控制器上连接电源模块、检测模块、预警模块和人机交互模块；所述电源模块包括输入保护、整流滤波、PWM控制器和开关电源，所述输入保护、整流滤波、PWM控制器接入开关电源，所述输入保护采用EMI滤波器，用于通电瞬间限流保护以及抑制差模和共模干扰，所述整流滤波采用三相桥式整流滤波电路；所述检测模块包括温度传感器、粉尘传感器、湿度传感器和A/D转换器，所述温度传感器、粉尘传感器和湿度传感器输出端连接A/D转换器，所述温度传感器采用DS18B20室温传感器，用于检测井下环境温度，所述粉尘传感器采用ZPH01粉尘传感器，用于检测井下环境中粉尘浓度，所述湿度传感器采用WLHT-1S-200湿度传感器，用于检测井下空气湿度；所述预警模块包括彩光预警、声音预警、视频预警、总控制室和救援指挥，所述视频预警末端连接总控制室，所述彩光预警通过红、黄、绿三种颜色的LED灯依次排列实现，所述声音预警通过蜂鸣器报警实现，所述视频预警通过安装在井下环境中的摄像头实现，并将记录的报警视频传输至总控制室，进行实时救援指挥；所述人机交互模块包括大菜单模式、液晶显示、按键K1、按键K2、按键K3，所述液晶显示采用大菜单模式，用于菜单显示检测出的温度值、粉尘浓度值和湿度值，所述按键K1、按键K2、按键K3分别用于按键控制温度值、粉尘浓度值和湿度值在液晶屏上的显示。

Claims (5)

1.一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，包括AT89C52主控制器，所述AT89C52主控制器上连接电源模块、检测模块、预警模块和人机交互模块；所述电源模块包括输入保护、整流滤波、PWM控制器和开关电源，所述输入保护、整流滤波、PWM控制器接入开关电源；所述检测模块包括温度传感器、粉尘传感器、湿度传感器和A/D转换器，所述温度传感器、粉尘传感器和湿度传感器输出端连接A/D转换器；所述预警模块包括彩光预警、声音预警、视频预警、总控制室和救援指挥，所述视频预警末端连接总控制室；所述人机交互模块包括大菜单模式、液晶显示、按键K1、按键K2、按键K3。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，其特征在于：所述输入保护采用EMI滤波器；所述整流滤波采用三相桥式整流滤波电路。

3.根据权利要求1所述的一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，其特征在于：所述温度传感器采用DS18B20室温传感器；所述粉尘传感器采用ZPH01粉尘传感器；所述湿度传感器采用WLHT-1S-200湿度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，其特征在于：所述彩光预警通过红、黄、绿三种颜色的LED灯依次排列实现；所述声音预警通过蜂鸣器报警实现；所述视频预警通过安装在井下环境中的摄像头实现，并将记录的报警视频传输至总控制室。

5.根据权利要求1所述的一种用于监测井下环境的智能安全预警装置，其特征在于：所述液晶显示采用大菜单模式，用于菜单显示检测出的温度值、粉尘浓度值和湿度值；所述按键K1、按键K2、按键K3分别用于按键控制温度值、粉尘浓度值和湿度值在液晶屏上的显示。