专利名称：矿井多环境参数无线监测定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测矿井安全生产的装置，尤其是一种矿井多环境参数无线监测定倥装置 背景技术 .
矿井工作中，安全问题是重中之重，矿井中环境复杂多变，需要对多种环境参数进行监测。目 前，矿井中的环境监测仪器多数只能单一的监测某一种环境参数，不能同时对多种环境参数进行监 测，并通过线缆的方式传送数据，使得监测仪器的放置区域受到很大的限制，而且，这些监测仪器 不能对环境参数超标的区域进行定位，使得矿井工作人员无法及时获知险情出现的准确区域。
实用新型内容
为了克服现有仪器不能同时对矿井多种环境参数进行监测的问题，本实用新型提供了一种矿井 多环境参数无线监测定位装置，该装置不仅能够同时监测矿井中温度、湿度、瓦斯等多环境参数， 以无线通迅的方式来传递监测数据，并且还可以对环境参数超标的区域进行定位。
本实用新型解决其技术何题所采用的技术方案是该矿井多环境参数无线监测及定位装置主要 包括三部分， 一是用于对煤矿多环境参数进行收集、处理，通过无线发射器进行发送数据并参与定
位的前端采集节点；二是用于对前端采集节点的信号进行接力传递的无线中继节点；三是用于对无 线中继节点的信号进行接收并显示的无线监测节点，前端采集节点、无线中继节点及无线监测节均 通过无线传输连接。
前端采集节点主要由温度传感器、湿度传感器、瓦斯传感器、天线、电源及节点主控芯片"2431 组成；温度、湿度及瓦斯传感器通过传感器接口电路与主控芯片CC2431连接，电源通过供电电路与 主控芯片CC2431连接；天线与主控芯片CC243 1直接连接。
放置在巷道中的用于对前端采集节点的信号进行接力传递的无线中继节点，该无线中继节点主 要由主控芯片CC2431、天线、电源组成，电源通过供电电路与主控芯片C"431连接；天线与主控芯 片CC2431直接连接。放置在监测区域的，用于对无线中继节点的信号进行接收并显示的无线监测节点I!I,该无线监
测节点主要由主控芯片CC"3K天线、电源、蜂鸣器及液晶显示模块组成。液晶显示模块通过LCl) 接口电路与主控芯片CC24:U连接蜂鸣器与主控芯片CC2431连接；电源通过供电电路与主控芯片〔:C 2431连接；天线与主控芯片CC^1直接连接。
工作时，前端采集节点中的温度传感器、湿度传感器、瓦斯传感器监测矿井采掘面的多种环境 参数，并通过数模转换电路把监测数据传送到主控芯片CC2431中，由主控芯片CC2431负责'对监测数 据和常规数据指标进行比较.，如果发现当前矿井中多种环境参数中的某种参数超标时，并依据收到 周围前端采集节点的无线信号强度和各自方位对其进行定位，把该前端采集节点的位置信息及超标 参数信息以无线传输的形式发送给无线中继节点；
无线中继节点收到前端采集节点发送的位置信息和超标参数信息时，对这些信息进行处理、转 发，其可以转发到下一无线中继节点或无线监测节点；
当无线监测节点收到无线中继节点转发的位置信息和超标参数信息时，对这些信息进行处理并 分别将其送至蜂鸣器进行报警和液晶显示模块进行显示输出。
本实用新型的有益效果是该矿井多环境参数无线监测及定位装置可以同时监测矿井中的多种 环境参数，以无线通迅的方式进行数据传输，方便监测装置在矿井中的部暑，此外，前端采集节点 之间可以相互定位，以便工作人员可以准确的获知险情出现的准确区域。
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以下结合附图
和具体实施例对本实用新型作进一步说明。 附图为本实用新型矿井多环境参数无线监测定位装置的结构原理示意图。 图中，I.前端采集节点，II.无线中继节点，瓜.无线监测节点，l.温度传感器，2.湿度传
感器".瓦斯传感器，4.传感器接口电路，5.主控芯片CCM31, 6.天线，7.无线连接，8.LCD
接口电路，9.液晶显示模块，IO.供电电路，U.电源，12.蜂鸣器。
具体实施方式
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该矿井多环境参数无线监测及定位装置主要包括三部分， 一是用于对煤矿多环境参数进行收集、处理，通过无线发射器进行发送数据并参与定位的前端采集节点I; 二是用于对前端采集节点I的
信号进行接力传递的无线中继节点II;三是用于对无线中继节点fl的信号进行接收并显示的无线监
测节点III,前端采集节点I、无线中继节点II及无线监测节瓜均通过无线传输连接。
前端采集节点I主要由温度传感器1、湿度传感器2、瓦斯传感器3、天线5、电源l l及节点 主控芯片CC24315组成;温度1 、湿度2及瓦斯传感器3通过传感器接口电路4与主控芯片CC24315 连接，电源l l通过供电电路l 0与主控芯片CC24315连接；天线6与主控芯片CC243i 5直接连接。
放置在巷道中的用于对前端采集节点I的信号进行接力传递的无线中继节点II,该无线中继节 点1I主要由主控芯片CC2431 5、天线6、电源l l组成，电源l l通过供电电路l O与主控芯片 C[:24315连接；天线6与主控芯片CC24315直接连接。
放置在监测区域的，用于对无线中继节点II的信号进行接收并显示的无线监测节点ffi,该无线 监测节点I1I主要由主控芯片CC24315 、天线6 、电源1 1 、蜂鸣器1 2及液晶显示模块9组成。液 晶显示模块9通过LCD接口电路8与主控芯片CC24315连接；蜂鸣器1 2与主控芯片CC24:H 5连接； 电源l 1通过供电电路与主控芯片CC2招5连接；天线与主控芯片['C24315直接连接。
工作时，前端采集节点I中的温度传感器1、湿度传感器2、瓦斯传感器3监测矿井采掘面的 多种环境参数，并通过数模转换电路把监测数据传送到主控芯片CC2U15中，由主控芯片CC2431 5 负责对监测数据和常规数据指标进行比较，如果发现当前矿并中多种环境参数中的某神参数超标时, 并依据收到周围前端采集节点I的无线信号强度和各自方位对其进行定位，把该前端采集节点I的 位置信息及超标参数信息以无线传输的形式发送给无线中继节点II;
无线中继节点收到前端采集节点工发送的位置信息和超标参数信息时，对这些信息进行处理、 转发，其可以转发到下一无线中继节点II或无线监测节点ffl;
当无线监测节点瓜收到无线中继节点I转发的位置信息和超标参数信息时，对这些信息进行处 理并分别将其送至蜂鸣器12进行报警和液晶显示模块9进行显示输出。
权利要求1.一种矿井多环境参数无线监测及定位装置，主要由前端采集节点(I)、无线中继节点(II)、无线监测节点(III)组成，其特征是前端采集节点(I)、无线中继节点(II)及无线监测节点(III)均通过无线传输连接。
2. 根据权利要求l所述的矿井多环境参数无线监测及定位装置，其特征是所述前端采集节点(i)主要由温度传感器(i)、湿度传感器(2)、瓦斯传感器u)、天线u)、电源u i;及节点主控芯片〔:Cmi (5)组成；温度(1)、湿度(2)及瓦斯传感器(3)通过传感器接口 电路U )与主控芯片CC2431 (5)连接，电源(1 1 )通过供电电路(10)与主控芯片CCmi (5)连接；天线(6)与主控芯片CC2"1 (5)直接连接。
3.根据权利要求l所述的矿井多环境参数无线监测定位装置，其特征是无线中继节点UI〕 主要由主控芯片CC243 1 (5)、天线U )、电源(1 1 )组成，电源(1 1 )通过供电电路(10〕 与主控芯片CC2431 (5)连接；天线(6)与主控芯片CCM31 (5)直接连接。
4.根据权利要求l所述的矿井多环境参数无线监测定位装置，其特征是所述无线监测节点(III)主要由主控芯片CC2431 (5)、天线(6)、电源(1 1 )、蜂鸣器(12)及液晶显示模 块(9 )组成，液晶显示模块(9)通过LCD接口电路(8)与主控芯片CC2431 (5)连接；蜂鸣 器(1 2)与主控芯片CC2431 (5)连接；电源U 1 )通过供电电路(10)与主控芯片CC2431(5)连接；天线(6)与主控芯片['C2431 (5)直接连接。
专利摘要一种矿井多环境参数无线监测定位装置，该装置主要由前端采集节点I、无线中继节点II、无线监测节点III组成，前端采集节点I、无线中继节点II及无线监测节点III均通过无线传输连接。该矿井多环境参数无线监测及定位装置可以同时监测矿井中的多种环境参数，以无线通讯的方式进行数据传输，方便监测装置在矿井中的部署，此外，前端采集节点之间可以相互定位，以便工作人员可以准确的获知险情出现的准确区域。
文档编号G01D21/02GK201355257SQ20092003709
公开日2009年12月2日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者磊 孔, 爽 张, 晴 李, 东 江, 王潜平, 肖建于, 彦 赵 申请人:赵 彦;王潜平;江 东