本实用新型专利技术公开了一种煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，包括多个数据采集终端和多个数据传输终端，数据采集终端包括第一MSP430单片机、第一3.3V供电电池、第一ZigBee无线通信模块、C0气体浓度检测电路、O2气体浓度检测电路和MQ-5甲烷气体传感器；数据传输终端包括第二MSP430单片机、第二3.3V供电电池、数据存储器、第二ZigBee无线通信模块和RS-485通信电路模块；C0气体浓度检测电路包括型号为4CM的C0气体传感器和第一芯片LMP91000；O2气体浓度检测电路包括型号为4OXV的O2气体传感器和第二芯片LMP91000。本实用新型专利技术工作稳定性高，气体浓度检测精度高。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于煤矿井下环境安全监控
，具体涉及一种煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统。
技术介绍
我国煤炭储量丰富，煤炭一直以来都是我国最主要的一次能源。然而，煤炭开采往往伴随着高风险，煤矿事故不断发生，造成了严重的人员伤亡、经济及政治损失。如何加强矿灾防治工作，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，保证抢险救灾、安全救护的高效运行，成为煤矿工作的重要任务。实践证明，快速、准确地对矿井气体进行检测对减少矿井火灾与瓦斯爆炸是非常重要的。煤矿井下煤自燃指标气体浓度检测是保障煤矿安全的必须基础，是煤矿灾害预防、治理和救灾决策的根本依据。现有技术中，根据设备安放地点不同，煤矿井下煤自燃指标气体浓度检测方法有地面型和井下型两种，地面型通过“束管”抽吸井下气样到地面，采用地面分析仪器分析，进行连续监测;但由于其抽气管路过长，气样分析实时性差，且易于因管路风阻过大或管路漏气故障等因素影响气体分析的精确性，从而影响监测的准确性，材料、施工和维护成本都很高。井下型通过放置在井下的监测设备，对所需要监测的参数进行现场监测采样、分析处理，从而尽可能避免因抽气管路过长带来的监测分析误差，提高了监测的实时性和准确性，同时在各个环节都大大节约了成本。但是，现有技术中井下型的监测设备是在井下采集数据并分析处理得到结果，地面的工作人员想要知道井下的环境状况，还需要井下工作人员返回地上后才能得知。而且，现有技术中井下型的监测设备主要还是对单一气体浓度进行检测分析，要分析多种气体浓度，就得携带或安放多个监测设备，使用操作不方便，且监测成本高。另外，现有技术中井下型监测设备的监测精度也有待提高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作便捷，工作稳定性高，气体浓度检测精度高、成本低，实用性强，使用效果好，推广应用价值高。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，其特征在于:包括布设在煤矿井下的多个数据采集终端和多个数据传输终端，每个数据传输终端与一个或多个数据采集终端无线连接;所述数据采集终端包括第一 MSP430单片机和为数据采集终端中各用电模块供电的第一 3.3V供电电池，以及与第一 MSP430单片机相接的第一 ZigBee无线通信模块、CO气体浓度检测电路、O2气体浓度检测电路和MQ-5甲烷气体传感器;所述数据传输终端包括第二 MSP430单片机和为数据传输终端中各用电模块供电的第二3.3V供电电池，以及与第二MSP430单片机相接的数据存储器、用于与第一 ZigBee无线通信模块无线连接并通信的第二 ZigBee无线通信模块和用于通过RS-485 总线与地面工作站计算机连接并通信的 RS-485 通信电路模块；所述CO气体浓度检测电路包括英国CiTiceL公司生产的型号为4CM的CO气体传感器和第一芯片LMP91000，所述第一芯片LMP91000的第14引脚与CO气体传感器的计数端引脚C相接，所述第一芯片LMP91000的第13引脚与CO气体传感器的参考端引脚R相接，所述第一芯片LMP91000的第12引脚与CO气体传感器的工作端引脚W相接，所述第一芯片LMP91000的第2引脚、第3引脚和第4引脚均与所述第一 MSP430单片机的输出端相接，所述第一芯片LMP91000的第8引脚通过串联的电阻R4和非极性电容C3接地，所述电阻R4和非极性电容C3的连接端为CO气体浓度检测电路的输出端C0_0UT且与所述第一 MSP430单片机的输入端相接；所述O2气体浓度检测电路包括英国CiTiceL公司生产的型号为40XV的O2气体传感器和第二芯片LMP91000，所述第二芯片LMP91000的第13引脚和第14引脚均与O2气体传感器的阴极引脚VE-相接，所述第二芯片LMP91000的第12引脚与O2气体传感器的阳极引脚VE+相接，所述第二芯片LMP91000的第2引脚、第3引脚和第4引脚均与所述第一 MSP430单片机的输出端相接，所述第二芯片LMP91000的第8引脚通过串联的电阻R6和非极性电容C6接地，所述电阻R6和非极性电容C6的连接端为O2气体浓度检测电路的输出端02—0UT且与所述第一MSP430单片机的输入端相接。上述的煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，其特征在于:所述第一MSP430单片机为第一单片机芯片MSP430F5438A，所述第一芯片LMP91000的第2引脚与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的5引脚相接，所述第一芯片LMP91000的第3引脚与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第35引脚相接，所述第一芯片LMP91000的第4引脚与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第34引脚相接，所述CO气体浓度检测电路的输出端C0_0UT与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第99引脚相接;所述第二芯片LMP91000的第2引脚与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的6引脚相接，所述第二芯片LMP91000的第3引脚与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第35引脚相接，所述第二芯片LMP91000的第4引脚与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第34引脚相接，所述CO气体浓度检测电路的输出端C0_0UT与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第98引脚相接;所述MQ-5甲烷气体传感器的模拟信号输出端AOUT与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第2引脚相接。上述的煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，其特征在于:所述第一ZigBee无线通信模块的型号为XBee-pro DigiMesh 900M，所述第一ZigBee无线通信模块的信号输入引脚DIN与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第80引脚相接，所述第一 ZigBee无线通信模块的信号输出引脚DOUT与所述第一单片机芯片MSP430F5438A的第81引脚相接。上述的煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，其特征在于:所述第二MSP430单片机为第二单片机芯片MSP430F5438A。上述的煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，其特征在于:所述第二 ZigBee无线通信模块的型号为XBee-pro DigiMesh 900M，所述第二ZigBee无线通信模块的信号输入引脚DIN与所述第二单片机芯片MSP430F5438A的第80引脚相接，所述第二 ZigBee无线通信模块的信号输出引脚DOUT与所述第二单片机芯片MSP430F5438A的第81引脚相接。上述的煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，其特征在于:所述RS-485通信电路模块包括RS-485收发器芯片SN65HVD72，所述RS-485收发器芯片SN65HVD72的第I引脚与所述第二单片机芯片MSP430F5438A的第73引脚相接，所述RS-485收发器芯片SN65HVD72的第2引脚和第3引脚均与所述第二单片机芯片MSP430F5438A的第67引脚相接，且通过电阻尺11本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤自燃指标气体无线传感器网络监测系统，其特征在于：包括布设在煤矿井下的多个数据采集终端(1)和多个数据传输终端(2)，每个数据传输终端(2)与一个或多个数据采集终端(1)无线连接；所述数据采集终端(1)包括第一MSP430单片机(1‑1)和为数据采集终端(1)中各用电模块供电的第一3.3V供电电池(1‑2)，以及与第一MSP430单片机(1‑1)相接的第一ZigBee无线通信模块(1‑3)、C0气体浓度检测电路(1‑4)、O2气体浓度检测电路(1‑5)和MQ‑5甲烷气体传感器(1‑6)；所述数据传输终端(2)包括第二MSP430单片机(2‑1)和为数据传输终端(2)中各用电模块供电的第二3.3V供电电池(2‑2)，以及与第二MSP430单片机(2‑1)相接的数据存储器(2‑4)、用于与第一ZigBee无线通信模块(1‑3)无线连接并通信的第二ZigBee无线通信模块(2‑3)和用于通过RS‑485总线与地面工作站计算机(3)连接并通信的RS‑485通信电路模块(2‑5)；所述C0气体浓度检测电路(1‑4)包括英国CiTiceL公司生产的型号为4CM的C0气体传感器和第一芯片LMP91000，所述第一芯片LMP91000的第14引脚与C0气体传感器的计数端引脚C相接，所述第一芯片LMP91000的第13引脚与C0气体传感器的参考端引脚R相接，所述第一芯片LMP91000的第12引脚与C0气体传感器的工作端引脚W相接，所述第一芯片LMP91000的第2引脚、第3引脚和第4引脚均与所述第一MSP430单片机(1‑1)的输出端相接，所述第一芯片LMP91000的第8引脚通过串联的电阻R4和非极性电容C3接地，所述电阻R4和非极性电容C3的连接端为C0气体浓度检测电路(1‑4)的输出端CO_OUT且与所述第一MSP430单片机(1‑1)的输入端相接；所述O2气体浓度检测电路(1‑5)包括英国CiTiceL公司生产的型号为4OXV的O2气体传感器和第二芯片LMP91000，所述第二芯片LMP91000的第13引脚和第14引脚均与O2气体传感器的阴极引脚VE‑相接，所述第二芯片LMP91000的第12引脚与O2气体传感器的阳极引脚VE+相接，所述第二芯片LMP91000的第2引脚、第3引脚和第4引脚均与所述第一MSP430单片机(1‑1)的输出端相接，所述第二芯片LMP91000的第8引脚通过串联的电阻R6和非极性电容C6接地，所述电阻R6和非极性电容C6的连接端为O2气体浓度检测电路(1‑5)的输出端O2_OUT且与所述第一MSP430单片机(1‑1)的输入端相接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓军，王伟峰，马砺，翟小伟，肖旸，张嬿妮，王亚超，李珍宝，
申请(专利权)人：西安科技大学，南京迪泰克森测控科技有限公司，西安捷锐消防科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。