一種煤礦用礦端數據監控裝置的製作方法

2023-05-31 01:42:31

專利名稱：一種煤礦用礦端數據監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於煤礦安全監控系統領域，具體涉及一種煤礦用礦端數據監控裝置的設計。
背景技術：
我國煤炭資源豐富，但開採條件複雜，自然災害嚴重，47%的礦井屬於高瓦斯或瓦斯突出礦井。在當前煤炭市場需求旺盛的推動下，部分煤礦存在突擊生產或盲目超產現象，造成近幾年礦井安全事故發生率居高不下。為保障煤礦的安全生產，除進一步加強煤礦安全管理意識外，關鍵是建立煤礦安全監測監控系統，形成煤礦井上、井下可靠的安全預警機制和管理決策信息通道。現有的煤礦安全監控系統分為兩大部分:煤礦安全遠程監控綜合管理系統和煤礦瓦斯單井監控系統，其中，煤礦安全遠程監控綜合管理系統由四個部分組成:監控平臺網頁、平臺數據分析軟體、平臺數據接收軟體和礦端數據上傳軟體；煤礦瓦斯單井監控系統由四個部分組成:井下傳感器、井下分站、單井系統監控軟體和井下數據生成軟體。目前，礦端數據上傳軟體通過讀取井下數據生成軟體生成的文檔來實現煤礦數據的實時上傳，而由於井下數據生成軟體的不穩定導致了整個基礎系統運行的不穩定，因此需要構造一種硬體裝置來代替該井下數據生成軟體，直接對井下分站的數據進行實時解析並上傳。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於:針對目前礦端數據上傳軟體通過讀取井下數據生成軟體生成的文檔來實現煤礦數據的實時上傳,而由於井下數據生成軟體的不穩定導致了整個基礎系統運行的不穩定的問題。針對上述問題，本實用新型提出了一種煤礦用礦端數據監控裝置。本實用新型的技術方案為:一種煤礦用礦端數據監控裝置，具體包括:協議解析單元、通信單元和數據處理單元，其中，所述協議解析單元用於通過井下分站數據總線截取單井監控系統的數據，然後解析該數據並將解析的數據發送至通信單元；所述通信單元用於接收協議解析單元發送的數據並將該數據發送至數據處理單元，以及接收經數據處理單元處理後的數據並將該數據發送至遠程監控平臺；所述數據處理單元用於接收通信單元發送的數據進行實時的數據收發及上傳、數據保存及還原，完成監控裝置的基礎配置、系統自檢和故障報警。進一步的，所述協議解析單元具體包括協議處理模塊、發送模塊和井下數據接收模塊，其中，所述井下數據接收模塊接收井下分站數據總線上所截取的數據；所述協議處理模塊讀取井下分站數據總線所截取單井監控系統的數據並進行解析；所述發送模塊將解析後的數據發送至通信單元。[0012]進一步的，所述通信單元包括網絡模塊和接收模塊，其中，所述接收模塊用於接收協議解析單元所發送的數據並將該數據發送至數據處理單元，所述網絡模塊用於與遠程監控平臺的通信，即接收數據處理單元處理後的數據並將處理後的數據發送至遠程監控平臺。[0013]更進一步的，所述通信單元還包括USB模塊，所述監控裝置還包括存儲單元，所述存儲單元通過USB模塊與數據處理單元相連接，用於數據保存及還原。[0014]更進一步的，所述通信單元還包括指示燈模塊，用於故障報警提示。[0015]進一步的，所述監控裝置還包括為所述數據處理單元、解析單元和通信單元提供電源的電源單元。[0016]本實用新型的有益效果:本實用新型的監控裝置可用於代替煤礦瓦斯單井監控系統的井下數據生成軟體所提供的功能，可以對煤礦瓦斯單井監控系統數據進行截取，並為煤礦安全遠程監控綜合管理系統提供數據上傳，其數據主要是對安全監督手段提供有益補充，不影響原有數據生成軟體的工作；解決了由於井下數據生成軟體的不穩定導致了整個煤礦安全遠程監控綜合管理系統運行的不穩定的問題。


[0017]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:[0018]圖1是本實用新型的煤礦用礦端數據監控裝置在整個煤礦安全監控系統中的接入方式示意圖；[0019]圖2是本實用新型的煤礦用礦端數據監控裝置的結構示意圖；[0020]圖3是本實用新型的煤礦用礦端數據監控裝置工作流程示意圖；[0021]圖4是本實用新型的煤礦用礦端數據監控裝置的數據處理單元的工作流程流程圖。
具體實施方式
[0022]為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例子僅用以解釋實用新型，並不用於限定本實用新型。[0023]本實用新型的煤礦用礦端數據監控裝置在整個煤礦安全監控系統中的接入方式示意圖如圖1所示，其核心思想在於，由於現有單井系統主機中的井下數據生成軟體的不穩定導致了整個煤礦安全遠程監控綜合管理系統運行的不穩定，使系統起不到原定的安全監控管理功能，本實用新型繞過單井系統主機及井下數據生成軟體，直接從單井系統的井下分站數據總線上對單井系統井下分站總線的數據進行截取，並為煤礦安全遠程監控綜合管理系統提供數據上傳，同時不會影響到原有單井系統井下數據生成軟體的工作。[0024]本實用新型構造一種煤礦用礦端數據監控裝置，用於代替煤礦瓦斯單井監控系統的井下數據生成軟體所提供的功能，通過井下分站數據總線直接截取單井監控系統的數據，然後解析數據並直接上傳到監控平臺。具體結構如圖2所示，圖中示出了通信單元、協議解析單元、數據處理單元、存儲單元。從圖中可以看出，單井系統的井下分站數據總線數據通過協議解析單元的解析後，通過發送至通信單元，通信單元將從協議解析單元接收到的數據發送至處理單元暫時進行存儲，數據處理單元中控制通信單元進行數據上傳或發送至存儲單元進行數據存儲。具體說明如下:具體包括:協議解析單元、通信單元和數據處理單元，其中，所述協議解析單元用於通過井下分站數據總線截取單井系統的數據，然後解析該數據並將解析的數據發送至通信單元；所述通信單元用於接收協議解析單元發送的數據並將該數據發送至數據處理單元，以及接收經數據處理單元處理後的數據並將該數據發送至遠程監控平臺；所述數據處理單元用於接收通信單元發送的數據進行實時的數據收發及上傳、數據保存及還原，完成監控裝置的基礎配置、系統自檢和故障報警。這裡的基礎配置可以理解為軟體環境初始化以及通信單元各模塊上電復位。這裡的協議解析單元具體包括協議處理模塊、發送模塊和井下數據接收模塊，其中，井下數據接收模塊接收井下分站數據總線上所截取的數據；協議處理模塊讀取井下分站數據總線所截取煤礦瓦斯單井監控系統的數據並進行解析；發送模塊將解析後的數據發送至通信單元。這裡的通信單元包括網絡模塊和接收模塊，其中，所述接收模塊用於接收協議解析單元所發送的數據並將該數據發送至數據處理單元，所述網絡模塊用於與遠程監控平臺的通信，即接收數據處理單元處理後的數據並將處理後的數據發送至遠程監控平臺。在本實施例中通信單元還包括USB模塊,監控裝置還包括存儲單元,存儲單元通過USB模塊與數據處理單元相連接，用於數據保存及還原。作為一種優選的方案，通信單元還包括指示燈模塊，用於故障報警提示。作為另一種優選的方案，監控裝置還包括為所述數據處理單元、解析單元和通信單元提供電源的電源單元。在本實施例中，數據處理單元還包括看門狗模塊、Flash存儲模塊和內存模塊，看門狗模塊用於監控系統的狀態，防止系統進入死循環，Flash存儲模塊用於儲存實現所述功能所需要的應用程式，內存模塊用於運行所述應用程式。圖3給出了煤礦用礦端數據監控裝置工作流程示意圖，從圖中可以看出，系統首先初始化工作環境，然後進行啟動配置，啟動網絡監測，對監測到的數據進行解析，再打包上傳到遠程監控平臺。圖4給出了煤礦用礦端數據監控裝置的數據處理單元的工作流程流程圖，從圖中可以看出處理板首先初始化工作環境，然後進行啟動配置，啟動網絡監測，啟動監測，將接收到得數據存儲到Flash晶片，在中對數據進行加工打包，然後控制網絡模塊進行數據發送，同時數據晶片一直對看門口發送餵狗信號，當餵狗中斷時，系統自動重啟，並發送故障警報。從上面的分析和描述來看，本實用新型的監控裝置可用於代替煤礦瓦斯單井監控系統的井下數據生成軟體所提供的功能，可以對煤礦瓦斯單井監控系統數據進行截取，並為煤礦安全遠程監控綜合管理系統提供數據上傳，其數據主要是對安全監督手段提供有益補充，從而對安全監督手段提供有益補充，並且起到一個數據監管及備份的作用。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，應當指出的是，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種煤礦用礦端數據監控裝置，其特徵在於，具體包括:協議解析單元、通信單元和數據處理單元，其中， 所述協議解析單元用於通過井下分站數據總線截取單井監控系統的數據，然後解析該數據並將解析的數據發送至通信單元； 所述通信單元用於接收協議解析單元發送的數據並將該數據發送至數據處理單元，以及接收經數據處理單元處理後的數據並將該數據發送至遠程監控平臺； 所述數據處理單元用於接收通信單元發送的數據進行實時的數據收發及上傳、數據保存及還原，完成監控裝置的基礎配置、系統自檢和故障報警。
2.根據權利要求1所述的煤礦用礦端數據監控裝置，其特徵在於，所述協議解析單元具體包括協議處理模塊、發送模塊和井下數據接收模塊，其中， 所述井下數據接收模塊接收井下分站數據總線上所截取的數據；所述協議處理模塊讀取井下分站數據總線所截取單井監控系統的數據並進行解析；所述發送模塊將解析後的數據發送至通信單元。
3.根據權利要求1或2所述的煤礦用礦端數據監控裝置，其特徵在於，所述通信單元包括網絡模塊和接收模塊，其中，所述接收模塊用於接收協議解析單元所發送的數據並將該數據發送至數據處理單元，所述網絡模塊用於與遠程監控平臺的通信，即接收數據處理單元處理後的數據並將處理後的數據發送至遠程監控平臺。
4.根據權利要求3所述的煤礦用礦端數據監控裝置，其特徵在於，所述通信單元還包括USB模塊，所述監控裝置還包括存儲單元，所述存儲單元通過USB模塊與數據處理單元相連接，用於數據保存及還原。
5.根據權利要求1所述的煤礦用礦端數據監控裝置，其特徵在於，所述通信單元還包括指示燈模塊，用於故障報警提示。
6.根據權利要求1所述的煤礦用礦端數據監控裝置，其特徵在於，所述監控裝置還包括為所述數據處理單元、解析 單元和通信單元提供電源的電源單元。
專利摘要本實用新型公開了一種煤礦用礦端數據監控裝置，包括協議解析單元、通信單元和數據處理單元，其中，協議解析單元用於通過井下分站數據總線截取單井系統的數據，然後解析該數據並將解析的數據發送至通信單元；通信單元用於接收協議解析單元發送的數據並將該數據發送至數據處理單元，以及接收處理單元處理後的數據並將該數據發送至遠程監控平臺；數據處理單元用於接收通信單元發送的數據進行實時的數據收發及上傳、數據保存及還原。本實用新型的監控裝置可用於代替煤礦瓦斯單井監控系統的井下數據生成軟體所提供的功能，可以對煤礦瓦斯單井監控系統數據進行截取，並為煤礦安全遠程監控綜合管理系統提供數據上傳，對安全監督手段提供有益補充。
文檔編號E21F17/18GK203081507SQ201320024510
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月17日 優先權日2013年1月17日
發明者施富強, 郭萬佳, 丁寧, 周煜楓, 張英傑, 鮮海瀅, 胡代軍, 石宇 申請人:四川省安全科學技術研究院