地下矿甲烷浓度监测系统及方法与流程

专利2025-04-06  8


本发明涉及环境监测,具体涉及一种地下矿甲烷浓度监测系统及方法。


背景技术:

1、在矿山企业地下开采生产过程中,矿井内区域容易累积包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢等有毒有害气体,上述气体在浓度超标时容易引发生产安全事故,因此生产过程中需要密切关注上述指标。

2、目前,一般是在矿井内设置甲烷浓度传感器进行甲烷浓度数据检测,但是当人们想要了解矿井的甲烷浓度数据时,需要到矿井中去查看甲烷浓度传感器检测的数据,如果甲烷浓度较高,人们下到矿井中去容易产生安全事故。因此,现有的方案存在着甲烷浓度数据采集和警报不够智能化,容易导致安全事故的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,有必要提供一种地下矿甲烷浓度监测系统及方法,用以解决甲烷浓度数据采集和警报不够智能化,容易导致安全事故的技术问题。

2、为了解决上述问题,一方面,本发明提供了一种地下矿甲烷浓度监测系统,包括:

3、zigbee节点,用于构建zigbee网络;

4、zigbee协调器,用于接收甲烷气体浓度数据,并通过矿山网络,将所述甲烷气体浓度数据转发至中控室监控终端;

5、中控室监控终端,用于在确定所述甲烷气体浓度数据大于预设阈值的情况下,发出警报;

6、基于zigbee的甲烷传感器,设置于矿井中,通过所述zigbee网络与所述zigbee协调器通信连接,用于采集矿井的甲烷气体浓度数据,并将所述甲烷气体浓度数据发送至所述zigbee协调器。

7、在一种可能的实现方式中,所述甲烷传感器,包括:

8、zigbee收发单元;

9、甲烷浓度监测单元,用于采集矿井的甲烷气体浓度数据,并将所述甲烷气体浓度数据通过所述zigbee收发单元发送至所述zigbee协调器。

10、在一种可能的实现方式中,地下矿甲烷浓度监测系统,还包括:

11、显示器,用于接收并显示所述zigbee协调器发送的甲烷气体浓度数据,以及甲烷气体浓度数据对应的甲烷传感器名称和数据采集时间。

12、在一种可能的实现方式中,所述zigbee协调器通过有线连接方式接入矿山网络。

13、在一种可能的实现方式中,所述zigbee协调器,用于将所述甲烷气体浓度数据通过tcp协议封装为数据包后,将所述数据包通过矿山网络发送至中控室工作站。

14、在一种可能的实现方式中,所述zigbee节点的数量为多个,且相邻zigbee节点之间互相通信连接。

15、在一种可能的实现方式中,多个zigbee节点之间等距离分布。

16、在一种可能的实现方式中,相邻zigbee节点之间的距离不超过75米。

17、另一方面,本发明还提供一种地下矿甲烷浓度监测方法,所述方法应用于上述的系统中,所述方法,包括:

18、基于zigbee的甲烷传感器采集矿井的甲烷气体浓度数据,并将所述甲烷气体浓度数据发送至zigbee协调器;

19、所述zigbee协调器通过矿山网络,将所述甲烷气体浓度数据转发至中控室监控终端;

20、所述中控室监控终端在确定所述甲烷气体浓度数据大于预设阈值的情况下,发出警报。

21、在一种可能的实现方式中,地下矿甲烷浓度监测方法,还包括:

22、所述zigbee协调器发送甲烷气体浓度数据,以及甲烷气体浓度数据对应的甲烷传感器名称和数据采集时间至显示器进行显示。

23、采用上述实现方式的有益效果是:本发明提供的地下矿甲烷浓度监测系统及方法,通过在矿井中布置基于zigbee的甲烷传感器,并通过设置zigbee节点构建zigbee网络,甲烷传感器可以通过zigbee网络与zigbee协调器通信连接,zigbee协调器接收甲烷气体浓度数据,并通过矿山网络,将所述甲烷气体浓度数据转发至中控室监控终端,通过监控终端结合甲烷浓度数据进行报警;在矿井中的甲烷浓度较高时,不需要人员到矿井中去查看甲烷传感器采集的甲烷浓度数据,就可以实现自动化报警,解决甲烷浓度数据采集和警报不够智能化,容易导致安全事故的技术问题。



技术特征:

1.一种地下矿甲烷浓度监测系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的地下矿甲烷浓度监测系统,其特征在于,所述甲烷传感器,包括:

3.根据权利要求1所述的地下矿甲烷浓度监测系统,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求1所述的地下矿甲烷浓度监测系统,其特征在于,所述zigbee协调器通过有线连接方式接入矿山网络。

5.根据权利要求1所述的地下矿甲烷浓度监测系统,其特征在于,所述zigbee协调器,用于将所述甲烷气体浓度数据通过tcp协议封装为数据包后,将所述数据包通过矿山网络发送至中控室工作站。

6.根据权利要求1-5任一项所述的地下矿甲烷浓度监测系统,其特征在于,所述zigbee节点的数量为多个,且相邻zigbee节点之间互相通信连接。

7.根据权利要求6所述的地下矿甲烷浓度监测系统,其特征在于,多个zigbee节点之间等距离分布。

8.根据权利要求7所述的地下矿甲烷浓度监测系统,其特征在于,相邻zigbee节点之间的距离不超过75米。

9.一种地下矿甲烷浓度监测方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1-8任一项所述的系统中,所述方法,包括:

10.根据权利要求9所述的地下矿甲烷浓度监测方法,其特征在于,还包括:


技术总结
本发明提供一种地下矿甲烷浓度监测系统及方法,属于环境监测技术领域,该系统包括:ZigBee节点,用于构建ZigBee网络;ZigBee协调器,用于接收甲烷气体浓度数据,并通过矿山网络将甲烷气体浓度数据转发至中控室监控终端;中控室监控终端,用于在确定所述甲烷气体浓度数据大于预设阈值的情况下发出警报;基于ZigBee的甲烷传感器,设置于矿井中,通过所述ZigBee网络与所述ZigBee协调器通信连接,用于采集矿井的甲烷气体浓度数据,并将所述甲烷气体浓度数据发送至所述ZigBee协调器。本发明ZigBee协调器接收甲烷气体浓度数据,通过中控室监控终端进行判断和报警,解决甲烷浓度数据采集和警报不够智能化,容易导致安全事故的技术问题。

技术研发人员:余文杰,奚泱,赵书刚,何雷,李辉,吴亚辉,许科,吴峰
受保护的技术使用者:中冶武勘工程技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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