[发明专利]井下监控系统及井下监控方法

权利要求书

1.一种井下监控系统，其特征在于，包括：

一地面控制中心，用以对井下环境进行监测并对井下移动目标进行定位、跟踪以及考勤；

复数个基站，设置于矿井中的各个重要检测点，该些基站之间通过通讯电缆相连，且该些基站通过通讯电缆连接至该地面控制中心，该些基站之间及该些基站与该地面控制中心之间采用LonWorks现场总线技术进行数据传输，该些基站用以监测矿井中的各种环境参数与井下移动目标的位置及状态，并将监测到的井下环境数据与井下移动目标的位置及状态数据发送至该地面控制中心以及接收该地面控制中心发送的控制信号，其中每个基站包括：

一无线通讯模块，用以接收井下移动目标发送来的位置及状态信息及向井下移动目标发送控制及报警信号；

一单片机，用以对井下环境参数数据进行处理；

一神经元芯片，其具有三个控制数据传送且采用LonWorks通讯协议的处理器，该神经元芯片用以依靠其处理能力，将该些基站监测到的井下环境参数及井下移动目标的位置及状态通过通讯电缆以LonWorks现场总线技术传送到该地面控制中心，使该地面控制中心及时获取井下移动目标的位置与井下环境状态，并以LonWorks现场总线技术接收该地面控制中心通过通讯电缆传送给该些基站的指令及信号数据，以使该无线通讯模块及时向井下移动目标发送控制及报警信号；

复数个传感器，外接于该些基站，用以监测矿井中的各种环境参数；

复数个收发机，设置于井下的移动目标上，其与该些基站进行无线双向通讯，用以将移动目标的位置及状态信息发送给该些基站并通过该些基站采用LonWorks现场总线技术将移动目标的位置及状态信息发送给该地面控制中心，以实现对井下移动目标的定位、跟踪以及考勤。

2.如权利要求1所述的井下监控系统，其特征在于，每个收发机包括：

一天线；

一报警装置，用以产生一求助信号或一报警信号；

一射频信号发生芯片，用以将该求助信号进行调制并产生一射频信号，以及通过天线发送给该些基站。

3.如权利要求1所述的井下监控系统，其特征在于，该地面控制中心包括：

一监控主机，用以接收该些基站发送的井下各种环境数据及移动目标的位置及状态数据，并进行分析与处理，以及根据分析与处理后的井下各种环境数据及移动目标的位置及状态数据向该些基站发送控制信号；

一通讯适配器，用以将在通讯电缆上采用LonWorks现场总线技术传输的LonWorks信号与该监控主机发送与接收的RS232信号进行转换，并实现井上非本安通信信号与井下本安通信信号之间的电气隔离。

4.如权利要求3所述的井下监控系统，其特征在于，其还包括复数个防雷栅，其分别设置于矿井口以及该通讯适配器与通讯电缆之间，用以保护井下设备和地面控制中心不受雷击。

5.如权利要求3所述的井下监控系统，其特征在于，该地面控制中心包括一备用主机，用以在该监控主机出现故障影响系统正常运行时，立刻代替该监控主机并投入工作。

6.如权利要求1所述的井下监控系统，其特征在于，其还包括复数个隔爆兼本质安全电源箱，每个隔爆兼本质安全电源箱与一个基站相连，用以为该些基站提供本质安全型电源。

7.一种井下监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置一地面控制中心；

在矿井中的各个重要检测点设置复数个基站；

在井下的移动目标上设置复数个收发机；

通过该些基站监测矿井中的各种环境参数和移动目标的位置及状态信息；

该些基站采用LonWorks现场总线技术通过通讯电缆将监测到的各种环境数据与井下移动目标的位置及状态数据发送至该地面控制中心并接收该地面控制中心发送的控制信号；

基站将该地面控制中心发出的各种命令，及时发出报警及控制信号。