CN212969713U - 基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统 - Google Patents
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Abstract
基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，其特征是：包括地面综合指挥中心、地下巷道监控中心和地下无线网络，地面综合指挥中心与地下巷道监控中心通过光纤通讯，作业面人员随身佩戴安全终端，地下无线网络采用Mesh架构。通Mesh无线网络的架构，可以对井下环境进行实时监控，通过无线网络减少了线缆的架设，避免了井下复杂作业环境造成线缆损伤导致的网络不稳定，同时当网络中的一个节点故障时，可以通过附近的节点中转讯息，大大提高了网络的可靠性，可以对井下进风巷、回风巷、采场等进行风速监控，对作业面进行一氧化碳监控，紧急时可以通过井下人员随身佩戴的安全终端发出撤离讯号。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿业安全领域，特别是一种基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统。
背景技术
WiFi技术已经广泛用于室内及大型公共场所。矿山井下无线通信技术也得到了发展应用，如何利用无线定位、GIS技术和现代通信技术，实时了解井下各类人员、在井下的分布与动态变化，并进行空间准确定位、可视化表达、指挥和调度，已经在矿山安全生产行业取得突破。近年来，国有大中型金属非金属矿山已经初步完成了井下人员定位系统的建设和完善工作，但是还没有形成利用无线通讯技术提高井下人员的定位精度，加强井下环境实时数据采集和信息传递，并通过地面指挥中心全面调度的数字化综合管理技术。
矿井通信担负着生产调度、安全管理和传递信息等重要任务，在保障井下作业人员安全、井下环境的监测和高效生产发挥着重要作用。长期以来，由于发展水平和技术原因,目前我国井下的通信系统相互不能兼容且功能较单一，通信线路多且杂，给生产、管理和维护造成极大的不便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，可以有效地建立井下各作业面、巷道的作业环境监控，对风速、一氧化碳和作业视讯进行实时的监控，出现异常时可以通过井下人员随身佩戴的安全终端发出撤离讯号，保障井下人员的安全。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，包括地面综合指挥中心、地下巷道监控中心和地下无线网络，地面综合指挥中心与地下巷道监控中心通过光纤通讯，作业面人员随身佩戴安全终端，巷道、作业面按距离安装有作业环境监控终端，安全终端和作业环境监控终端与地下无线网络进行无线通讯，地面综合指挥中心通过作业环境监控终端传送的数据监控井下作业环境，紧急时向井下人员随身佩戴的安全终端发送撤离信号，地下无线网络采用Mesh架构。
上述的地下无线网络包括安装在每个巷道作业面的基站，基站与地下巷道监控中心通过光纤通讯连接，基站上设有MPP无线路由点，在巷道沿途设有MP无线连接点，在作业施工面设有MAP无线连接点，MAP无线连接点与安全终端和作业环境监控终端无线通讯连接。
上述的作业环境监控终端包括风速传感器和一氧化碳传感器，传感器与数据采集模块电连接，数据采集模块与数据处理模块电连接，数据处理模块与无线通讯模块电连接，无线通讯模块与附近的MAP无线连接点通讯。
上述的安全终端上设有告警蜂鸣器。
上述的安全终端上安装有血压检测模块和心率检测模块，血压检测模块和心率检测模块与无线通讯模块电连接，无线通讯模块与附近的MAP无线连接点通讯。
上述的作业环境监控终端包括视频监控器，视频监控器与无线通讯模块电连接。
本实用新型提供的一种基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，通Mesh无线网络的架构，可以对井下环境进行实时监控，通过无线网络减少了线缆的架设，避免了井下复杂作业环境造成线缆损伤导致的网络不稳定，同时当网络中的一个节点故障时，可以通过附近的节点中转讯息，大大提高了网络的可靠性，可以对井下进风巷、回风巷、采场等进行风速监控，对作业面进行一氧化碳监控，紧急时可以通过井下人员随身佩戴的安全终端发出撤离讯号。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为Mesh无线网络的拓扑结构图；
图2为本实用新型的网络结构图；
图3为本实用新型井下网络布置图；
图4为作业环境监控终端的连接图；
图5为告警蜂鸣器的连接图。
图中：地面综合指挥中心1、地下巷道监控中心2、地下无线网络3、安全终端4、作业环境监控终端5、基站6、MPP无线路由点7、MP无线连接点8、MAP无线连接点9、数据处理模块10、无线通讯模块11、告警蜂鸣器12、数据采集模块13。
具体实施方式
如图2中所示，基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，包括地面综合指挥中心1、地下巷道监控中心2和地下无线网络3，地面综合指挥中心1与地下巷道监控中心2通过光纤通讯，作业面人员随身佩戴安全终端4，巷道、作业面按距离安装有作业环境监控终端5，安全终端4和作业环境监控终端5与地下无线网络3进行无线通讯，地面综合指挥中心1通过作业环境监控终端5传送的数据监控井下作业环境，紧急时向井下人员随身佩戴的安全终端4发送撤离信号，地下无线网络3采用Mesh架构；
在井下采用Mesh架构，只需要MPP节点与上端进行有线通讯，整个网络的线缆布设大大减小，避免了井下复杂作业环境造成线缆损伤导致网络瘫痪，同时由于Mesh多跳网络中MPP、MP和MAP之间可以相互作为无线接入点，网络中任一或者多个节点故障时，只要附近还存在MPP、MP或MAP节点，即可实现通讯连接，即使某个巷道基站整体故障，也可以通过其他巷道的MP节点与故障巷道的节点进行通讯连接，网络的可靠性大大提高，可以不间断地监控作业面的施工环境，包括风速、一氧化碳，通过井下人员随身携带的安全终端4还可以将人员的血压、心率等实时上传，并通过所通讯的节点确定人员位置，方便进行应急抢救，在井下环境恶化时，可以通过安全终端4及时通知撤离。
如图3中所示，上述的地下无线网络3包括安装在每个巷道作业面的基站6，基站6与地下巷道监控中心2通过光纤通讯连接，基站6上设有MPP无线路由点7，在巷道沿途设有MP无线连接点8，在作业施工面设有MAP无线连接点9，MAP无线连接点9与安全终端4和作业环境监控终端5无线通讯连接，基站6无线覆盖面积大于500米，在每个盘区布置多个无线Mesh路由器，在主要中段连接巷，行人下山及人员密集的场所布置无线WiFi路由器，可以达到作业面的环境监控和人员无线通讯的全覆盖。
上述的作业环境监控终端5包括风速传感器和一氧化碳传感器，传感器与数据采集模块13电连接，数据采集模块13与数据处理模块10电连接，数据处理模块10与无线通讯模块11电连接，无线通讯模块11与附近的MAP无线连接点9通讯；
在所有进风巷、回风巷，通风联络巷、采场及其它通风监测点布置风速传感器，长距离掘进独头切割和通风不良的采掘作业面、矿房所布置CO传感器和粉尘传感器，作数据采集准备。每个采掘作业面安装1个一氧化碳传感器，防止爆破影响性能，布置在作业面后8米，长距离独头切割及下山作业面后10米布置1个一氧化碳传感器和粉尘传感器，地下巷道监控中心2可以通过传送信号的MAP节点地址确定传感器所在位置。
上述风速传感器为市售的产品，例如CF15型风速传感器；
上述一氧化碳传感器为市售的产品，例如GTH500型一氧化碳传感器。
如图5中所示，上述的安全终端4上设有告警蜂鸣器12，紧急情况下通过控制告警蜂鸣器12通知人员紧急撤离。
上述的安全终端4上安装有血压检测模块和心率检测模块，血压检测模块和心率检测模块与无线通讯模块11电连接，无线通讯模块11与附近的MAP无线连接点9通讯，可以将作业面施工人员的血压、心率等指标实时传送至地面综合指挥中心1，遇到紧急情况时大大减少沟通消耗时间，使得井下作业人员能在黄金时间内得到抢救。
上述的作业环境监控终端5包括视频监控器，视频监控器与无线通讯模块11电连接。
Claims (6)
1.基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，其特征是：包括地面综合指挥中心（1）、地下巷道监控中心（2）和地下无线网络（3），地面综合指挥中心（1）与地下巷道监控中心（2）通过光纤通讯，作业面人员随身佩戴安全终端（4），巷道、作业面按距离安装有作业环境监控终端（5），安全终端（4）和作业环境监控终端（5）与地下无线网络（3）进行无线通讯，地面综合指挥中心（1）通过作业环境监控终端（5）传送的数据监控井下作业环境，紧急时向井下人员随身佩戴的安全终端（4）发送撤离信号，地下无线网络（3）采用Mesh架构。
2.根据权利要求1所述的基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，其特征在于，所述的地下无线网络（3）包括安装在每个巷道作业面的基站（6），基站（6）与地下巷道监控中心（2）通过光纤通讯连接，基站（6）上设有MPP无线路由点（7），在巷道沿途设有MP无线连接点（8），在作业施工面设有MAP无线连接点（9），MAP无线连接点（9）与安全终端（4）和作业环境监控终端（5）无线通讯连接。
3.根据权利要求2所述的基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，其特征是：所述的作业环境监控终端（5）包括风速传感器和一氧化碳传感器，传感器与数据采集模块（13）电连接，数据采集模块（13）与数据处理模块（10）电连接，数据处理模块（10）与无线通讯模块（11）电连接，无线通讯模块（11）与附近的MAP无线连接点（9）通讯。
4.根据权利要求3所述的基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，其特征是：所述的安全终端（4）上设有告警蜂鸣器（12）。
5.根据权利要求1或4任一所述的基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，其特征是：所述的安全终端（4）上安装有血压检测模块和心率检测模块，血压检测模块和心率检测模块与无线通讯模块（11）电连接。
6.根据权利要求3所述的基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统，其特征是：所述的作业环境监控终端（5）包括视频监控器，视频监控器与无线通讯模块（11）电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021858428.7U CN212969713U (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
ID=75362203
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| CN202021858428.7U Active CN212969713U (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 基于Mesh网络的矿区井下安全监控及警告撤离系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212969713U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114689129A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-07-01 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) | 一种地下空间环境监控系统和方法 |
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2020
- 2020-08-31 CN CN202021858428.7U patent/CN212969713U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114689129A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-07-01 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) | 一种地下空间环境监控系统和方法 |
| CN114689129B (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-09 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) | 一种地下空间环境监控系统和方法 |
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