[实用新型]基于物联网的井下安全作业监测预警系统

摘要

本实用新型公开了一种基于物联网的井下安全作业监测预警系统，包括便携式井下作业环境监测预警终端、井口通信路由模块和PC/智能终端监测预警中心；所述的便携式井下作业环境监测预警终端和井口通信路由模块间通过蓝牙进行连接通信；所述PC/智能终端监测预警中心，可以通过GPRS与井口通信路由模块实现通信，采集与井口通信路由模块通信的便携式井下作业环境监测预警终端的实时数据，并对数据进行处理判断，发现异常及时发出预警信息；PC/智能终端监测预警中心包含PC端和智能终端；所述PC端上安装有PC监控预警软件；所述智能终端安装有智能终端APP；本实用新型能实现对井下实时工作环境参数和工作人员的工作状态进行实时监测，能发现异常时及时报警。

主权项

1.基于物联网的井下安全作业监测预警系统，其特征在于，包括便携式井下作业环境监测预警终端、井口通信路由模块和PC/智能终端监测预警中心；所述的便携式井下作业环境监测预警终端和井口通信路由模块间通过蓝牙进行连接通信；所述PC/智能终端监测预警中心，可以通过GPRS与井口通信路由模块实现通信，采集与井口通信路由模块通信的便携式井下作业环境监测预警终端的实时数据，并对数据进行处理判断，发现异常及时发出预警信息；PC/智能终端监测预警中心包含PC端和智能终端；所述PC端上安装有PC监控预警软件；所述智能终端安装有智能终端APP；所述的便携式井下作业环境监测预警终端，包括控制器模块、环境综合采集传感模块、警示模块、控制输出模块、体征参数采集模块、显示模块、无线定位和通信模块和供电电源模块；所述的控制器模块由CC2640R2F控制芯片组成的控制电路组成，控制器模块分别与环境综合采集传感模块、警示模块、控制输出模块、体征参数采集模块、显示模块、无线定位和通信模块和供电电源模块相连接；所述的环境综合采集传感模块包括MQ‑135空气污染检测单元、MQ‑5 液化/天然气/煤气检测单元、MQ‑7一氧化碳气体检测单元、ZE03氧气检测单元、HT01温湿度/CO2复合检测单元和MS5611气压检测单元，各单元通过专用IO分别与控制器模块相连接；所述的警示模块，包含高亮LED发光二极管、有源一体电磁式蜂鸣器和1027扁平式震动电机，分别通过IO控制方式与控制电路模块相连接；所述的控制输出模块为多个固态继电器控制输出接口，可以与通风、供氧、照明设备实现控制连接，发现异常时启动应用设备工作，保障工作人员的安全；所述的控制输出模块通过IO接口与控制电路模块相连接；所述的体征参数采集模块包括 WD3703 数字温度传感单元和MK0703脉搏检测单元组成，其中 WD3703 数字温度传感单元通过IO与控制电路模块相连接，MK0703脉搏检测单元通过UART接口与控制电路模块相连接；所述的显示模块由OLED128*64显示屏组成，由其驱动控制芯片SSD1306 通过IIC接口与控制电路模块相连接；所述的无线定位和通信模块由控制电路模块CC2640R2F的蓝牙通信电路组成和实现；所述的供电电源模块由3.7V/5.2Ah大容量可充电锂电池组成，采用控制电路模块和其它模块分开供电的方案，其中控制电路模块由RT9193电源变换电路实现供电；其它各个模块通过由PL5900电源变换电路实现供电；所述的供电电源模块设有可充电接口，通过外接电源实现充电；所述的井口通信路由模块，包含STM8S207S8控制芯片、SIM868一体化模块、nRF52832蓝牙模块、LED指示灯组、编码开关和供电电源；所述的SIM868一体化模块通过UART1与STM8S207S8控制芯片相连接；所述的nRF52832蓝牙模块通过UART3与STM8S207S8控制芯片相连接；所述的LED指示灯组由5颗LED组成，为LED1~LED5，分别指示井口通信路由模块的工作状态、SIM868模块的定位功能/GPRS工作状态、nRF52832蓝牙模块工作状态以及终端连接工作状态，分别与STM8S207S8控制芯片的IO相连接；所述的编码开关由两组旋转编码开关组成，实现对进口通信路由模块的地址编码，与STM8S207S8控制芯片通过IO连接；所述的供电电源由DC7.4V/6.6Ah的锂电池组组成，锂电池组输出经XC9221降压变换后给STM8S207S8控制芯片和nRF52832蓝牙模块供电；锂电池组输出直接给SIM868一体化模块供电。