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一种铀矿井自发电三维无线监控系统

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成果类型:
专利
发明/设计人:
章求才;林东颖;陈逸凡;刘永;史克油;...
申请/专利权人:
南华大学
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2019-11-08
申请/专利号:
CN201911091923.1
公开时间:
2020-05-05
公开号:
CN111102007A
主申请人地址:
421000 湖南省衡阳市蒸湘区常胜路28号
申请地区:
湖南
机构署名:
本校为第一完成单位
主权项:
1.一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述铀矿井自发电三维无线监控系统包括动点传感器、静点传感器、无线收发装置、地面监控主机;所述无线收发装置分别与所述地面监控主机、所述动点传感器和所述静点传感器信号连接;所述无线收发装置设有网络交换机和若干个中继节点; 所述动点传感器设有第一传感器模块、第一声光报警模块和第一电源模块;所述静点传感器设有第二传感器模块、第二声光报警模块和第二电源模块;所述第一电源模块分别与所述第一传感器模块和所述第一声光报警模块电性连接,所述第二电源模块分别与所述第二传感器模块和所述第二声光报警模块电性连接。 2.根据权利要求1所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述第一传感器模块设有第一模数转换器、第一微处理器、第一身份标识模块、第一存储模块和第一无线通信模块;所述第二传感器模块设有第二模数转换器、第二微处理器、第二身份标识模块、第二存储模块和第二无线通信模块。 3.根据权利要求1所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述第一电源模块包括第一发电模块、第一稳压器和第一蓄电池;所述第一发电模块为压电陶瓷换能器或太阳能电池板。 4.根据权利要求3所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述压电陶瓷换能器包括若干个并联连接的压电陶瓷片,用以增大输出功率。 5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述动点传感器为井下安全监测靴、安全监测防护帽、安全监测无人遥控车、安全监测矿灯中的一种。 6.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述静点传感器采用三边定位的布控方式,密集布控于井下坑道拐角、矿道、天井对应位置。 7.根据权利要求1所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述第一传感器模块和所述第二传感器模块还设有若干个监测模块;所述监测模块包含但不限于为辐射强度监测模块、甲烷气体监测模块、一氧化碳监测模块、二氧化氮监测模块、硫化氢监测模块中的一种或多种组合。 8.根据权利要求2所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述中继节点用于扩大网络传输距离,包括第三微处理器、第三存储器、第三无线通信模块、第三电源模块和第三身份标识模块;所述第三无线通信模块用于与所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块进行无线通信。 9.根据权利要求2或8所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述第一身份识别模块、所述第二身份识别模块和所述第三身份标识模块采用Ultra WideBand定位技术实现无线定位功能,用以存储与安置地点唯一对应的位置信息。 10.根据权利要求1所述的一种铀矿井自发电三维无线监控系统,其特征在于:所述铀矿井自发电三维无线监控系统采用ZigBee无线通信技术和IEEE802.15.4通讯协议。
摘要:
本发明提供了一种铀矿井自发电三维无线监控系统,该系统包括动点传感器、静点传感器、无线收发装置、地面监控主机;所述无线收发装置分别与所述地面监控主机、所述动点传感器和所述静点传感器信号连接。所述动点传感器和静点传感器中设有电源模块,用于将机械能和太阳能转化为电能进行自发电,使得该系统节能、环保,且成本低廉。本发明提供的系统基于ZigBee无线通信网络结构和UWB定位技术,采用移动、固定两种传感器信息采集预警节点相结合模式,实现三维立体式无线网络监测,监测网络覆盖全面,能够让监测到的放射性物质及有毒有害气体浓度更加精准,能够为确保矿井作业安全进行提供有效的监...

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