[发明专利]一种煤矿井下火灾监测系统

说明书

本发明公开了一种煤矿井下火灾监测系统，该系统包括：监测主机、通讯主站和无线传感器网络，无线传感器网络通过所述通讯主站与所述监测主机通讯，所述无线传感器网络包括用于采集煤矿安全数据的传感器节点和无线网关。该系统不仅能够及时准确地监测煤矿井下火情，并且能够有效地控制传感器节点的能耗，延长无线传感器网络的使用寿命。

技术领域

本发明涉及煤矿井下安全监测技术领域，具体涉及一种煤矿井下火灾监测系统。

背景技术

目前，我国煤矿自燃火灾监测和预报主要使用束管监测系统，通过束管取样分析井下巷道、采空区中的生成气体浓度预报自燃发火。束管技术的优点是井下无电气设备，但只限于分析火灾气体，对自燃发火温度、发火区域漏风状态等无法监测。同时，束管设备也存在气体输送距离远，取样时间延迟，分析数据实时性差，以及束管内的冷凝水积存，堵塞管路不易处理，出现分析数据不够准确等技术缺陷。因此，许多煤矿的束管监测系统形同虚设，不能在安全生产中发挥作用。

煤温变化是最直接的火灾预报参数。按我国国家安全标准AQ1029中规定，开采容易自燃，自燃煤层的煤矿的采煤工作应设置温度传感器。现有的煤矿安全监测系统只能监测井下巷道环境中的温度，不适于煤自燃发火预报，会贻误火灾防治时机。国内有些自燃发火煤矿在采空区内放置温度监测探头，但基本上采用人工巡检方法观测。在胶带机火灾监测方面，基本上采用在胶带机放置烟雾传感器监测火灾，传感器只能监测烟雾有无状态，不能实现胶带机火灾的早期预报。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种煤矿井下火灾监测系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种煤矿井下火灾监测系统，该煤矿井下火灾监测系统包括：

监测主机，监测主机位于地面且安装系统监测软件和后台数据库，监测主机用于接收井下安全数据和发出监测指令；

通讯主站，通讯主站通过工业以太网络与监测主机通讯，且用于接收和传输井下安全数据和监测指令；和

无线传感器网络，无线传感器网络位于煤矿传感区域内，通过通讯主站与监测主机通讯，且包括多个传感器节点，传感器节点用于采集煤矿安全数据和无线传输煤矿安全数据；和

无线网关，无线网关与传感器节点通过无线通讯并且与通讯主站通过现场总线通讯，无线网关将煤矿安全数据传输到通讯主站并向传感器节点传输监测指令；无线传感器网络的路由算法采用CRAM算法，传感器节点和无线网关采用突发唤醒通讯机制，仅在一定时间间隔内数据发生了变化或根据监测主机的监测指令才进行无线网络通讯。

本发明的有益效果为：本发明中的煤矿井下火灾监测系统不仅能够及时准确地监测煤矿井下火情，还能有效地控制无线传感器网络中传感器节点的能耗，延长无线传感器网络的寿命。且由于采用大量低成本的传感器节点，因此较之有线传感器网络不经极大地节约了成本，还能在井下发生灾难时更稳定地进行监测工作。本发明实现了对煤矿区域内安全状态的全方位、多参量监测，大大地提高了监测的精度。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例煤矿井下火灾监测系统的结构示意框图。

附图标记：无线传感器网络1；通讯主站2；监测主机3。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。