CN215448298U - 一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种矿区地下水压状态监测的无线数据采集系统，属于地下水监测领域，包括压力传感器、单片机、光发送器、光接收器、ZIGBEE终端节点、协调器、上位机，所述压力传感器放在矿区地下煤层区域周边，用于监测深度几百米且大多积水范围不明，连通复杂，水量大，水压高的区域。通过防水压力传感器进行信息收集，进而通过单片机将采集到的水压压力信号转换为数字量，通过光纤通信的方式传到地面的光接收器，再通过ZIGBEE终端节点，将信息发送到ZIGBEE协调器。所有水压数据由协调器接收之后，通过RS485总线送到上位机。如果检测到地下水压的变化超过阈值，则上位机进行声光报警提醒操作员，进行事件处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及地下水监测领域，具体涉及一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统。
背景技术
坑道突水是在工程开挖和矿床采掘等过程中，大量水流突然涌入地下洞室和矿山井巷的现象，容易诱发性地质灾害。传统的监测方式由于现有的监测技术受通信硬件环境的影响，时常会出现信号不稳定或无信号的问题，从而达不到准确监测的目的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统，以解决上述背景技术中存在的准确监测的问题。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统，包括压力传感器，所述压力传感器设置在矿区煤层区域周边，用于监测深度几百米且大多积水范围不明，连通复杂，水量大，水压高的区域。
进一步的，所述单片机采集压力传感器反馈回来的信号，转换成数字量，通过光纤通信技术将获取的压力传感器数据传送到地面的光接收器，所述光纤、光接收器与压力传感器均单片机控制器电性连接。
进一步的，所述光接收器的信息由ZIGBEE终端节点进行接收和存储，并将采集到的信息通过无线通信的方式发送到协调器，所述ZIGBEE终端节点与协调器采用Zigbee标准通信协议连接。
进一步的，所述协调器接收到各二个终端节点的数据，并将所有数据通过RS485总线送到上位机，进行数据存储、显示、超限报警等操作，所述协调器、RS485总线与上位机均电性连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过在矿区煤层区域周边深度几百米的位置设置压力传感器进行水压信息的采集，进而通过单片机将采集到的压力信号转换为数字量，通过光纤传到地面的光接收器，再通过ZIGBEE终端节点，将信息发送到协调器；待所有数据由协调器完成接收之后，通过RS485总线送到上位机。上位机的管理系统可以根据涌水强度的大小设置阈值，若是识别到超过设定阈值的工况，则系统会通过上位机显示屏和报警器提醒操作员。监控系统可以对采集到的水压数据进行存储和分析，实时监控矿区地下水状态，并能够通过存储的数据进行历史查询，分析矿区煤层周边的地下水变化动态，提高煤矿生产的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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是本实用新型的一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统在一实施例中的原理图。
图中标号说明：
1、上位机；2、协调器；3、终端节点；4、光接收器；5、光发送器；6、单片机；7、压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“数字量”、“模拟信号”、“光信号”等指示无线数据传输关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定传输方式，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统，如图1所示，压力传感器7通过电性连接单片机6，单片机6将压力传感器7反馈回来的模拟信号转换成数字量发送给电性连接的光发送器5，光发送器5通过光纤将光信号数据发送到地面的光接收器4，光接收器4再将数据传输至电性连接的ZIGBEE终端节点3，最后，ZIGBEE终端节点3，将信息发送到协调器2，协调器2接收所有终端节点的数据后，通过RS485总线将采集到的所有地下水的水压数据送到电性连接上位机1，上位机的监控软件可以实时监控矿区地下水状态，判断地下水的压力数值是否超过设定的阈值，如果超过，则系统自行进行报警。监控系统的软件可以方便地存储和显示各个传感器的水压数值，方便操作员进行历史数据查询和分析。
使用时，通过将压力传感器7设置在矿区地下煤层区域的周边，用于检测地下水的压力变化，然后根据煤层区域周边的涌水强度的大小设定阈值，若是识别到实时的水压数值超过所设定的阈值，则通过上位机1的屏幕和报警器提醒操作员。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (3)
1.一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统，包括压力传感器（7），其特征在于，所述压力传感器（7）上通过电性连接单片机（6），单片机（6）将反馈回来的模拟信号转换成数字量发送给电性连接的光发送器（5），光发送器（5）通过光纤将光信号数据发送到地面的光接收器（4），光接收器（4）再将数据传输至电性连接有ZIGBEE终端节点（3），最后ZIGBEE终端节点（3），将信息发送到协调器（2），待协调器（2）接收所有数据后，通过RS485总线送到电性连接上位机（1）。
2.根据权利要求1所述的一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统，其特征在于，所述光接收器（4）接收的信号是由所述光发送器（5）通过光纤将光信号，再通过电性连接传送至ZIGBEE终端节点（3）。
3.根据权利要求1所述的一种矿区地下水状态监测的无线数据采集系统，其特征在于，所述ZIGBEE终端节点（3）将采集到的水压测量数据，通过ZIGBEE无线通信协议发送到协调器（2），进行水压数据的存储和有线方式的数据传输。
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