[发明专利]地下矿山安全系统

说明书

技术领域

本发明涉及地下矿山安全系统及其所采用的网络。

背景技术

随着地下矿山安全六大系统在国内的应用推广，地下矿山安全网络建设引发了技术专家们的讨论。地下矿山网络不同于地面网络，地面网络空间开阔，基站覆盖范围大，在地面建立通信基站的方式就能够覆盖大部分地域。矿山地下空间有限，多是平巷，竖井和斜坡道，平巷尺寸有限，弯道多，要求通信节点数也相对增多，节点的通信范围有限。

安全六大系统中搭建的矿山安全网络，存在着诸多问题。矿山井巷的不规则性，导致矿山网络存在着很多的盲点和死角；另外，在矿山掘进过程中，随着掘进距离的延长，矿山网络如果不能快速覆盖到掘进工作面，人员寻找仍然不能通过矿山网络完成；而是从井上派人到井底寻找工作人员，费时费力。已有的矿山安全网络没有大幅度提高矿山的安全生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种地下矿山安全系统，能大幅度提高地下矿山通信范围和通信效率，从而大幅度提高矿山的安全生产效率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

地下矿山安全系统，包括地面主控中心、地下监控分站、网络通信设备、环境监测设备和人员监控设备，所述地面主控中心通过TCP/IP网络连接地下监控分站，所述地下监控分站通过ubiquitous网络连接所述网络通信设备，所述网络通信设备通过ubiquitous网络连接所述环境监测设备和人员监控设备。

本发明的安全系统连接多种感知设备，包括气体传感器，温度传感器，湿度传感器，地压传感器，通风风速传感器，对矿山环境和人员物品进行监控，并且提供呼叫和报警功能，在地下金属矿山布线，主干网络采用有线通信，RFID感知设备采用无线通信，气体传感器设备采用无线通信，地压传感器采用无线通信，部分传感器采用ubiquitous网络的有线通信，连接ubiquitous网络的多接口控制器，满足矿山空间狭小，地形复杂并且通信距离长的通信要求。

进一步地，所述ubiquitous网络采用有线网络通信配合无线网络通信的方式进行布线，所述有线网络采用RS485网络，所述无线网络通信采用无线终端节点和sink节点进行通信。

进一步地，所述网络通信设备包括网络交换机、集中器、无线访问sink节点、无线终端节点，所述网络交换机、集中器、无线访问sink节点、无线终端节点之间通过ubiquitous网络建立通信。

进一步地，所述环境监测设备包括地压检测传感器、温度湿度传感器、设备开停传感器、气体监测传感器、通风风速传感器。

进一步地，所述人员监控设备包括RFID标签和RFID读卡器。

本发明的有益效果是：本发明的地下矿山安全系统符合矿山安全生产标准，让矿山安全系统从无到有，纠正矿山管理者不重视矿山安全管理的现状。本发明的地下矿山的网络建设采用有线通信配合无线节点的方式可以覆盖更多的区域，矿山安全网络建立以后，可以监控各个环节的安全状况，监控安全避难洞石、地下油库、地下变电所、爆破器材室、设备管理所等，跟踪人员和物品的移动履历，发生事故后，及时向井下工作人员指示避难位置，向搜救队伍提供井下工作人员的位置和状况信息，改善安全管理现状，应用本发明的安全系统对地下矿山进行监管后，可以在不增加安全管理人员的情况下，对各个安全监控点进行实时监控，减少安全管理人员的无效移动距离，实现对矿山安全的全面细致的监控。 

附图说明

图1为本发明的ubiquitous网络的系统构成图。

图2为本发明的网络的地面服务器构成图。

图3为本发明的ubiquitous网络和RS485网络的连接示意图。

图4为无线节点网络送信和受信的示意图。

具体实施方式

本发明的包括地面主控中心1、地下监控分站2、网络通信设备、环境监测设备和人员监控设备，地面主控中心1通过TCP/IP网络连接地下监控分站2。地下监控分站通过ubiquitous网络连接网络通信设备，网络通信设备通过ubiquitous网络连接环境监测设备和人员监控设备。