技術領域

本發明一種礦用安全監控系統，屬于煤礦和非煤礦井下監控的通訊設備技術領域。

背景技術

煤礦和非煤礦井下環境復雜，存在多種爆炸性混合氣體和有毒氣體，給生產帶來了安全隱患，近年來煤礦和非煤礦安全事故頻發，不僅造成了巨大的經濟和人員的損失，也給環境帶來了很大污染。隨著計算機技術、通訊技術以及微電子技術的飛速發展，各種礦用安全監控系統以及各種檢測氣體礦用傳感器逐年增多，煤礦和非煤礦安全事故有所下降，但同時這種系統的結構和信息交互方法也暴露新的問題，如這些系統中的設備依舊以有線的方式進行通訊，使得井下線纜眾多，給維護帶來了很大的困難。即使有小部分傳感器是以無線的方式傳輸信息，但其耗電量較大而且較為分散，現有的各系統存在以下不足。

1、傳輸線種類多，難于管理

?????????隨著系統的增加，系統中的傳感器種類也不斷的增加，使的以有線傳輸為主的煤礦和非煤礦對傳輸線纜的管理非常困難。隨著時間的推移即使有標記的傳輸線纜也是很難分清其屬于哪個系統，哪個傳感器。

2、實時性不強

?????????傳統的傳輸是以有線為主，其傳輸速率受到傳輸距離的影響，傳感器與分站（基站）之間傳輸速率大都在1200bps和2400bps，如果采用光纜的話成本太高，而且由于分站接口的限制，特別是對于系統巡檢時間要求嚴格的系統，隨著傳感器的擴展導致數據量增大，已不能夠滿足巡檢時間的要求。

3、節點容量小

?????????傳統的以有線為主的傳感器傳輸信號，大都是通過分站（基站）來采集傳輸。而由于分站本身的接口數量有限，使得每個分站能夠接傳感器的數量非常有限，以采集瓦斯的分站來說，現行流行的是8模8開，而數字信號的也只有30個左右。

4、傳感器的安裝和維護不便

?????????現行的傳感器的安裝時必須要把電纜鋪設好，而架設電纜有時非常不便。維護時由于傳感器的種類和數量的增加，傳輸線纜也在增加，如果有電纜損壞，特別是對于井下的傳感器而言，由于很多傳感器的傳輸距離都在幾公里，一旦有傳感器的線纜出問題，查詢起來很困難，不便于維護。

5、井下巡檢不便

?????????目前井下巡檢多以目測，然后手寫記錄為主，這種方式不僅耗力耗時而且查詢不便。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠解決現有礦用安全監控系統的不足，在增加系統的節點容量的同時，又便于安裝和維護，同時便于巡更的系統。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案：一種礦用安全監控系統，包括地面設備和井下設備，所述地面設備包括監控主機、監控主機備機、打印設備、通用交換機、UPS和地面礦用交換機，并且所述監控主機、監控主機備機、打印設備、UPS和地面礦用交換機通過通用交換機組成局域網，所述井下設備包括多個井下礦用交換機、礦用分站、礦用無線傳感器和礦用無線執行器，所述多個井下礦用交換機組成光環網，每個井下礦用交換機均與一個或多個礦用分站連接并通信，每個礦用分站又與一個或多個礦用無線傳感器、礦用無線執行器通信；

所述多個井下礦用交換機組成的光環網，是作為地面設備和井下設備的以太網通道；

所述礦用無線傳感器采集環境參數，將模擬量，開關量等信號轉化成數字信號通過ZIGBEE無線方式傳輸到礦用分站，同時礦用無線傳感器也可以通過ZIGBEE無線方式接收來自礦用分站的操作命令并執行；

所述礦用無線執行器接收礦用分站通過ZIGBEE無線方式傳輸來的控制信號，并執行控制操作，同時將控制操作結果信息通過ZIGBEE方式反饋給礦用分站；

所述礦用分站通過ZIGBEE無線方式與無線傳感器、無線執行器進行信息交互，并將接收到的信息打包后通過所述光環網發送到監控主機處理，或接收來自地面的交互命令，同時發送到無線傳感器、無線執行器，并將執行結果反饋到地面；

所述每個礦用分站上均連接有為其供電的電源；

所述地面礦用交換機與井下礦用交換機通過電纜連接。

所述井下設備還包括一個或多個礦用無線移動終端，所述礦用無線移動終端通過NFC無線方式與礦用無線傳感器、礦用無線執行器及其它具有NFC模塊的設備通信，采集信息，通過WIFI無線方式傳輸給礦用分站，同時礦用無線移動終端也通過WIFI無線方式接收來自礦用分站的各種命令，并執行相應操作。

所述井下礦用交換機具有光接口和RJ45電接口。

所述地面礦用交換機或為千兆網，或為百兆網。