基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统和温湿度传感器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020205927.X (22)申请日 2020.02.25 (73)专利权人 国家能源集团宁夏煤业有限责任 公司 地址 750011 宁夏回族自治区银川市金凤 区北京中路186号 (72)发明人 林红梅张杰何志强王鲁 王玉芹梁珺杨国林杨海军 查学刚王涛王添李玉娟 王吉华芦胜金申媛贺小云 李耀斌王克俊刘俊良 (74)专利代理机构 北京邦信阳专利商标代理有 限公司 11012 代理人 黄泽雄 (51)Int.Cl. F17D 5/02(2006.01) G01D 21/02(。

2、2006.01) E21F 17/18(2006.01) H04L 29/08(2006.01) H04W 4/38(2018.01) H04W 52/02(2009.01) (54)实用新型名称 基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统 和温湿度传感器 (57)摘要 本实用新型提出一种基于物联网技术的煤 矿管道漏水定位系统和温湿度传感器， 基于物联 网技术的煤矿管道漏水定位系统包括： 管道在线 监测软件、 LORA无线物联网、 LORA无线基站、 多个 温湿度传感器组， 每一个温湿度传感器组包括2 个以上的温湿度传感器， 温湿度传感器安装在煤 矿管道的表面， 温湿度传感器通过LORA无线物联 网。

3、与LORA无线基站连接， LORA无线基站通过光纤 环网与管道在线监测软件连接。 本实用新型解决 了现有技术中定期巡检煤矿井下水管漏水点的 方式带来的巡检周期长， 容易漏检， 工作效率低 等技术问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 211902392 U 2020.11.10 CN 211902392 U 1.一种基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统， 其特征在于， 包括： 管道在线监测软件、 LORA无线物联网、 LORA无线基站、 多个温湿度传感器组， 每一个温 湿度传感器组包括2个以上的温湿度传感器， 温湿度传感器安装在煤矿管道的表面， 温湿度 传感器通过LORA无线物联网。

4、与LORA无线基站连接， LORA无线基站通过光纤环网与管道在线 监测软件连接。 2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统， 其特征在于， 温湿度传感器包括： CPU、 电池、 温湿度芯片、 ID芯片和LORA通信模块； 电池的三个供电端分别与温湿度芯片、 CPU和LORA通信模块连接， CPU的三个通信端分 别与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片连接。 3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统， 其特征在于， CPU的数据采集周期为10分钟， CPU采集间隔时温湿度传感器进入休眠模式。 4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统。

5、， 其特征在于， 温湿度传感器以表带分布式安装在煤矿管道的表面。 5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统， 其特征在于， 煤矿管道的表面上每隔20米安装一个温湿度传感器。 6.根据权利要求1至5任一项所述的基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统， 其特征 在于， 温湿度传感器的安装位置选择在煤矿管道的最低处位置。 7.一种温湿度传感器， 其特征在于， 包括： 温湿度传感器包括： CPU、 电池、 温湿度芯片、 ID芯片和LORA通信模块； 电池的三个供电端分别与温湿度芯片、 CPU和LORA通信模块连接， CPU的三个通信端分 别与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片连。

6、接。 8.根据权利要求7所述的温湿度传感器， 其特征在于， CPU的数据采集周期为10分钟， CPU采集间隔时温湿度传感器进入休眠模式。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211902392 U 2 基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统和温湿度传感器 技术领域 0001 本实用新型涉及煤矿领域， 尤其涉及一种基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系 统和温湿度传感器。 背景技术 0002 在煤矿建设和生产中， 各种来源的水不断地涌入矿井， 矿水积聚在巷道中， 不但影 响生产， 而且还威胁着井下工作人员的健康和安全。 排水管道的任务就是将这些矿水及时 排送至地面， 保证井下工作人员的安全和保证机械、 。

7、电气设备的正常运转， 但是管道的 “跑 冒滴漏” 现象对煤矿安全产生威胁。 现有技术中对井下管道的监测手段主要是靠定期巡检， 没有自动化设备来实现实时监测。 0003 目前影响定期巡检效果的因素很多， 1、 巡检周期长： 不能及时发现问题； 2、 工作强 度大： 容易漏检细小漏水点， 造成安全隐患； 3、 井下环境差， 光线弱， 容易漏检； 4、 检查标准 不一， 形成主观差异； 5、 工作效率低， 井下管道复杂， 巡检必须步行。 实用新型内容 0004 基于以上问题， 本实用新型提出一种基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统和 温湿度传感器， 解决了现有技术中定期巡检煤矿井下水管漏水点的方式带。

8、来的巡检周期 长， 容易漏检， 工作效率低等技术问题。 0005 本实用新型提出一种基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统， 包括： 0006 管道在线监测软件、 LORA无线物联网、 LORA无线基站、 多个温湿度传感器组， 每一 个温湿度传感器组包括2个以上的温湿度传感器， 温湿度传感器安装在煤矿管道的表面， 温 湿度传感器通过LORA无线物联网与LORA无线基站连接， LORA无线基站通过光纤环网与管道 在线监测软件连接。 0007 此外， 温湿度传感器包括： CPU、 电池、 温湿度芯片、 ID芯片和LORA通信模块； 0008 电池的三个供电端分别与温湿度芯片、 CPU和LORA通信模。

9、块连接， CPU的三个通信 端分别与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片连接。 0009 此外， CPU的数据采集周期为10分钟， CPU采集间隔时温湿度传感器进入休眠模式。 0010 此外， 温湿度传感器以表带分布式安装在煤矿管道的表面。 0011 此外， 煤矿管道的表面上每隔20米安装一个温湿度传感器。 0012 此外， 温湿度传感器的安装位置选择在煤矿管道的最低处位置。 0013 本实用新型提出一种温湿度传感器， 包括： 0014 温湿度传感器包括： CPU、 电池、 温湿度芯片、 ID芯片和LORA通信模块； 0015 电池的三个供电端分别与温湿度芯片、 CPU和LORA通信模块连。

10、接， CPU的三个通信 端分别与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片连接。 0016 此外， CPU的数据采集周期为10分钟， CPU采集间隔时温湿度传感器进入休眠模式。 0017 通过采用上述技术方案， 具有如下有益效果： 说明书 1/4 页 3 CN 211902392 U 3 0018 本实用新型解决了现有技术中定期巡检煤矿井下水管漏水点的方式带来的巡检 周期长， 容易漏检， 工作效率低等技术问题， 本实施例能够实时监测水管的漏水情况， 并定 位到大致漏水点， 方便检修， 同时能进行趋势判断、 漏水预警。 附图说明 0019 图1是本实用新型一个实施例提供的基于物联网技术的煤矿管道漏。

11、水定位系统的 示意图； 0020 图2是本实用新型一个实施例提供的温湿度传感器的结构示意图； 0021 图3是本实用新型一个实施例提供的温湿度传感器的安装示意图。 具体实施方式 0022 以下结合具体实施方案和附图对本实用新型进行进一步的详细描述。 其只意在详 细阐述本实用新型的具体实施方案， 并不对本实用新型产生任何限制， 本实用新型的保护 范围以权利要求书为准。 0023 参照图1， 本实用新型提出一种基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统， 包括： 0024 管道在线监测软件1、 LORA无线物联网2、 LORA无线基站3、 多个温湿度传感器组4， 每一个温湿度传感器组4包括2个以上的温湿。

12、度传感器， 温湿度传感器安装在煤矿管道的表 面， 温湿度传感器通过LORA无线物联网2与LORA无线基站3连接， LORA无线基站3通过光纤环 网与管道在线监测软件1连接。 0025 管道在线监测软件1通过对煤矿管道的表面的温湿度数据进行分析和对比， 可判 断管道是否漏水， 漏水点位于哪两个温湿度传感器之间， 进而实现煤矿管道的在线监测和 破损定位。 0026 LORA无线物联网2具有通信距离远、 终端功耗低的特点， LORA无线基站3采用照明 电源供电， 4G或光纤环网回传数据， 井下安装方便， 施工简单。 0027 低功耗的温湿度传感器采用电池供电， LORA无线通信， 内部微功耗的芯片进。

13、行温 湿度的转换。 0028 基于物联网技术的煤矿管道漏水定位系统的工作方式如下： 0029 1)温湿度传感器第一次上电后， 申请加入LORA无线物联网2， LORA无线基站3接收 到申请后， 记录该温湿度传感器的ID号， 同意该温湿度传感器入LORA无线物联网2； 0030 2)温湿度传感器发出申请入LORA无线物联网2命令后， 等待LORA无线基站3的答 复， 若超时未收到同意入网答复， 则温湿度传感器进入休眠状态， 间隔预定时间(如3分钟) 重新发出入网命令， 若收到LORA无线基站3同意入网回复消息， 则温湿度传感器进入正常工 作模式， LORA无线基站3发出的同意入网回复消息中带有基。

14、站的ID信息； 0031 3)温湿度传感器进入正常工作模式后， 定时(如10分钟)启动， 将温湿度值通过 LORA无线物联网2中的LORA通信模块向对应LORA无线基站3上传数据， 发送完数据后等待 LORA无线基站3确认， 然后进入休眠状态， 若温湿度传感器上传数据却未收到LORA无线基站 3得确认， 则重发一次， 并等待LORA无线基站3的确认； 0032 4)若温湿度传感器连续4次上传数据(含重发)后未收到LORA无线基站3确认， 则认 为温湿度传感器与LORA无线基站3失去联络， 温湿度传感器需重新申请入LORA无线物联网 说明书 2/4 页 4 CN 211902392 U 4 2。。

15、 0033 本实施例解决了现有技术中定期巡检煤矿井下水管漏水点的方式带来的巡检周 期长， 容易漏检， 工作效率低等技术问题， 本实施例能够实时监测水管的漏水情况， 并定位 到大致漏水点， 方便检修， 同时能进行趋势判断、 漏水预警。 0034 在其中的一个实施例中， 温湿度传感器包括： CPU、 电池、 温湿度芯片、 ID芯片和 LORA通信模块； 0035 电池的三个供电端分别与温湿度芯片、 CPU和LORA通信模块连接， CPU的三个通信 端分别与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片连接。 0036 电池的三个供电端分别与温湿度芯片、 CPU和LORA通信模块连接， 电池为温湿度芯 片。

16、、 CPU和LORA通信模块供电。 CPU的三个通信端分别与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片 连接， CPU与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片进行通信， 温湿度芯片负责检测温湿度数 据， ID芯片负责存储温湿度传感器的ID信息， LORA通信模块负责与外部的LORA无线物联网2 进行通信。 0037 在其中的一个实施例中， CPU的数据采集周期为10分钟， CPU采集间隔时温湿度传 感器进入休眠模式。 0038 CPU的数据采集周期可设为10分钟一次， 采集间隔时传感器进入休眠模式， 以节省 功耗。 0039 在其中的一个实施例中， 温湿度传感器以表带分布式安装在煤矿管道的表面。

17、。 低 功耗的温湿度传感器为表带分布式安装， 使用时每隔20米安装一个传感器， 这样可以更好 地采集到煤矿管道的表面的温湿度信息。 0040 参照图3， 在其中的一个实施例中， 煤矿管道的表面上每隔20米安装一个温湿度传 感器。 低功耗的温湿度传感器为表带分布式安装， 使用时每隔20米安装一个传感器， 这样可 以更好地采集到煤矿管道的表面的温湿度信息。 图3中通过表带5将温湿度传感器固定在煤 矿管道6上。 通过表带5固定温湿度传感器， 使温湿度传感器固定时能更好的贴合检测点。 0041 在其中的一个实施例中， 温湿度传感器的安装位置选择在煤矿管道的最低处位 置。 温湿度传感器的安装位置选择在煤。

18、矿水管的最低处， 使得煤矿水管漏出的水能够尽量 流向温湿度传感器。 0042 参照图2， 本实用新型提出一种温湿度传感器， 包括： 0043 温湿度传感器包括： CPU、 电池、 温湿度芯片、 ID芯片和LORA通信模块； 0044 电池的三个供电端分别与温湿度芯片、 CPU和LORA通信模块连接， CPU的三个通信 端分别与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片连接。 0045 电池的三个供电端分别与温湿度芯片、 CPU和LORA通信模块连接， 电池为温湿度芯 片、 CPU和LORA通信模块供电。 CPU的三个通信端分别与温湿度芯片、 LORA通信模块和ID芯片 连接， CPU与温湿度芯片。

19、、 LORA通信模块和ID芯片进行通信， 温湿度芯片负责检测温湿度数 据， ID芯片负责存储温湿度传感器的ID信息， LORA通信模块负责与外部的LORA无线物联网2 进行通信。 0046 本实用新型主要解决了煤矿井下的煤矿水管漏水点定位的问题， 能够实时监测水 管的漏水情况， 并定位到大致漏水点， 方便检修， 同时能进行趋势判断、 漏水预警。 0047 在其中的一个实施例中， CPU的数据采集周期为10分钟， CPU采集间隔时温湿度传 说明书 3/4 页 5 CN 211902392 U 5 感器进入休眠模式。 0048 CPU的数据采集周期可设为10分钟一次， 采集间隔时传感器进入休眠模式， 以节省 功耗。 0049 以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。 应当指出， 对于本领域的普 通技术人员来说， 在本实用新型原理的基础上， 还可以做出若干其它变型， 也应视为本实用 新型的保护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 211902392 U 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 211902392 U 7 图3 说明书附图 2/2 页 8 CN 211902392 U 8 。