基于煤矿井下环境的管路泄漏监测系统的制作方法

本公开涉及管道泄漏监测，尤其涉及一种基于煤矿井下环境的管路泄漏监测系统。

背景技术：

1、相关技术中，因为煤矿井下的环境较为特殊，管路运输现有尤为重要，然而，包括供水、供气管路在内，管路泄漏时难以避免的巨大不利因素，对于煤矿井下生产作业系统，供排水、压风制氮和瓦斯管路错综复杂的现场情况，可能出现如井下因老化或机械碰撞等原因导致的管路断裂，或设备异常导致的流量超载、管路破损和安装出现的管网泄漏问题，因此，如何在煤矿井下的恶劣信号传输环境下实现通信和数据的传输，保证采集数据的效率和准确性，实时监测井下整体管路的工作状态，保证井下生产的安全性和稳定性，减少功耗的情况下，降低检测系统的故障，实现对泄漏点进行精准快速的定位，降低管路泄漏造成的影响，已经成为重要的研究方向之一。

技术实现思路

1、本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本公开提出一种基于煤矿井下环境的管路泄漏监测系统，包括：

2、光纤传感振动模块，用于获取当前位置覆盖范围内的管路振动数据，并将管路振动数据发送给逻辑启动模块；

3、逻辑启动模块，用于获取系统中各个模块的启动数据和数据指向位置，使每个模块按预设逻辑方案启动；

4、集成处理模块，用于在中心处理模块的调用下控制一个或多个传感器模组的通信逻辑和通信方式，对传感器模组进行集成通信；

5、通信处理模块，用于和可联网通信设备建立连接，获取可联网通信设备传输的目标数据，并基于目标数据判断是否存在无法继续通信的可联网通信设备；

6、中心处理模块，用于进行数据处理、转换、存储以及为系统中各个模块提供算力，根据系统中各个模块传输的数据监测是否存在管路泄漏；

7、其中，中心处理模块分别和光纤传感振动模块、逻辑启动模块、集成处理模块、通信处理模块连接，逻辑启动模块分别和光纤传感振动模块、集成处理模块连接，集成处理模块还和通信处理模块连接。

8、在一些实施方式中，通信处理模块，包括：

9、局域通信模块，用于基于无线通信协议获取可联网通信设备的目标数据，并传输给验证通信模块，其中，可联网通信设备包括系统内和系统外的多个适配组件或设备；

10、数据编码模块，用于在局域通信模块进行数据通信和传输的过程中，加入已建立局域通信连接的可联网通信设备的编号标识，使可联网通信设备可通过编码获取下一步的执行或传输方式；

11、局域确认模块，用于对可联网通信设备进行周期性的通信传输，并在每次通信传输时，确定可联网通信设备的编号标识；

12、数据收发模块，用于通过其中一个或者多个可联网通信设备，将目标数据通过无线网络通信进行传输，并获取对应的反馈数据，将反馈数据传输给验证通信模块；

13、验证通信模块，用于在可联网通信设备的安装和运行过程中，建立验证逻辑，并进行周期验证，判断是否存在无法继续通信的可联网通信设备；

14、其中，验证通信模块分别和中心处理模块、数据收发模块、局域确认模块、局域通信模块连接，局域通信模块分别和集成处理模块、数据编码模块连接。

15、在一些实施方式中，逻辑启动模块，还包括：

16、分布感应模块，用于获取已建立连接的传感器模组的位置，并建立每个传感器模组的感应坐标，基于感应坐标对传感器模组进行排序；

17、组件组合模块，用于根据监测需求和上位机的设备类型对已建立连接的传感器模组进行分类，相同类型的传感器模组具有相同的执行逻辑、验证识别数据库、反馈方式，相同类型的传感器模组相互通信连接。

18、在一些实施方式中，传感器模组，包括以下一项或多项：

19、红外监测模块，用于集成红外传感器和红外传感器连接的第一控制芯片、第一电信号转换组件、第一主板；

20、声波监测模块，用于集成声波传感器和声波传感器连接的第二控制芯片、第二电信号转换组件、第二主板；

21、温度监测模块，用于集成温度传感器和温度传感器连接的第三控制芯片、第三电信号转换组件、第三主板。

22、在一些实施方式中，红外监测模块、声波监测模块和温度监测模块分别通过局域通信模块感应和集成位置信息，通过逻辑启动模块确定启动运行的顺序和逻辑。

23、在一些实施方式中，中心处理模块，还用于：

24、基于获取的数据与该数据对应的预设数据范围进行比较，在数据未处于预设数据范围时，按照数据对应的编号标识和/或感应坐标，进行数据溯源，确定异常位置。

25、在一些实施方式中，目标数据包括可联网通信设备的位置信息、工作状态信息、模块组件类型信息、运行时间中的一种或几种，可联网通信设备在逻辑启动模块的调用下启动并执行逻辑，进行数据的递进传输。

26、在一些实施方式中，系统还包括外壳结构、电源模组、集成主板和处理芯片，其中：

27、外壳结构用于为系统提供保护；

28、电源模组用于为系统提供电源；

29、集成主板用于承载着系统中的各个模块和组件；

30、处理芯片，用于执行和处理系统中的指令和数据。

31、在一些实施方式中，光纤传感振动模块还包括光纤传感器或振动传感器，用于采集管路振动数据。

32、在一些实施方式中，系统通过中心处理模块或通信处理模块连接终端设备和/或云服务器，由网络连接的授权设备将数据进行可视化归类后，再进行广播发送，以可视检测管路泄漏。

33、本公开可以在煤矿井下的恶劣信号传输环境下实现通信和数据的传输，保证采集数据的效率和准确性，实时监测井下整体管路的工作状态，保证井下生产的安全性和稳定性，减少功耗的情况下，降低检测系统的故障，实现对泄漏点进行精准快速的定位，降低管路泄漏造成的影响。

技术特征：

1.一种基于煤矿井下环境的管路泄漏监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信处理模块，包括：

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述逻辑启动模块，还包括：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器模组，包括以下一项或多项：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述红外监测模块、所述声波监测模块和所述温度监测模块分别通过所述局域通信模块感应和集成位置信息，通过所述逻辑启动模块确定启动运行的顺序和逻辑。

6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述中心处理模块，还用于：

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述目标数据包括所述可联网通信设备的位置信息、工作状态信息、模块组件类型信息、运行时间中的一种或几种，所述可联网通信设备在所述逻辑启动模块的调用下启动并执行逻辑，进行数据的递进传输。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括外壳结构、电源模组、集成主板和处理芯片，其中：

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光纤传感振动模块还包括光纤传感器或振动传感器，用于采集所述管路振动数据。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统通过所述中心处理模块或所述通信处理模块连接终端设备和/或云服务器，由网络连接的授权设备将所述数据进行可视化归类后，再进行广播发送，以可视检测管路泄漏。

技术总结本公开提出了一种基于煤矿井下环境的管路泄漏监测系统，涉及管道泄漏监测技术领域。包括：光纤传感振动模块，用于获取管路振动数据，并发送给逻辑启动模块；逻辑启动模块，用于获取各个模块的启动数据和数据指向位置，使每个模块按预设逻辑方案启动；集成处理模块，用于在中心处理模块的调用下控制一个或多个传感器模组的通信逻辑和通信方式，对传感器模组进行集成通信；通信处理模块，用于获取可联网通信设备传输的目标数据，并基于目标数据判断是否存在无法继续通信的可联网通信设备；中心处理模块，用于进行数据处理、转换、存储，根据系统中各个模块传输的数据监测是否存在管路泄漏。本公开中，可以提升井下生产的安全性和稳定性。技术研发人员：王泽宇,戴万波,缪江华,刘坦,孟杰,赵初峰,张凯辉,刘渊,孙培尧,王文硕受保护的技术使用者：煤炭科学技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23