基于低功耗无线传感器网络的煤矿井下环境监测系统设计

针对现有煤矿井下环境有线监测方式成本高、接线复杂的问题,提出将低功耗无线传感器网络技术应用于井下监测系统,设置多个传感器节点采集多种数据,各节点以无线方式传输数据,提出改进型基于地理位置的路由协议构成MESH结构自组织网络,系统低功耗运行实现远程监测。该系统具有通信距离远、成本低、使用灵活、数据测量准确、抗干扰、使用寿命长等优点。     

基于无线传感网与静力水准集成的矿区地表沉降监测

随着社会的发展,对矿区地表沉降与重要建筑物等监测的实时性、自动化、精确度要求越来越高,传统的精密水准测量需野外作业,且周期长、花费大,不利于进行长期、实时、自动化监测。为此,将无线传感器网络技术与传统的静力水准监测相结合,构建了一套结合低成本ZigBee无线技术与GPRS技术的无线静力水准监测系统。静力水准仪作为传感器连接于无线网络子节点,子节点将采集到的数据发送至主节点,再通过DTU模块,利用GPRS网络发送到远程的数据库。系统可实现远距离实时、高精度的矿区地表沉降监测,具有广阔的应用前景。     

基于UTC1212的采空区自燃参数无线监测系统研究

介绍了无线传感器网络在煤矿安全监测监控技术中的应用前景,阐明了无线传感器网络的组网思想和网络节点的硬件设计技术指标,探讨了网络结构的设置及远程通信的实现。利用UTC1212作为无线收发模块设计开发了采空区煤自燃的无线监测系统,分析了无线收发模块在井下复杂环境下的传输距离、传输频率、传输格式、通信协议、通信组网等,开发了便携式接收器和信号发射器的软硬件,研究信号放大转换等问题,研制出一种数据处理功能强大、微功耗、体积小、通信可靠的矿用本安型采空区煤自燃的无线监测传感器节点及收发中心模块,并实现组合信息采集和分析处理。     

井下无线传感器网络网关节点的设计

针对井下的环境和设备监控,采用无线传感器网络监控方式,通过传感器监测节点将数据传送给汇聚节点,再通过汇聚节点传送给网关节点,实现无线传感器网络与外部网络的通信,从而实现远程监控。在保证井下设备的本质安全性的前提下,设计了无线传感器网关节点,并按GB3836.4 IIC级别的爆炸性气体混合物作为本质安全性验证目标,确保了网关节点在井下安全、可靠地使用。     

ZigBee无线传感器模块设计

依据无线传感器网络节点设计的需要,从低成本、低功耗的设计角度出发,基于TI公司的无线ZigBee芯片CC2430,设计了一套无线传感器网络通用节点的基本构架,设计数据采集模块采集湿度、温度、光照度,利用无线组网实施传输数据,完成一种有一定参考价值的通用节点的硬件平台。     

基于ZigBee与GPRS的煤矿环境远程监测系统设计

为了有效监测煤矿环境,防治煤矿地质灾害,针对当前煤矿环境监测系统存在的布设和维护成本高、布线复杂、传输距离及能量受限等问题,设计了一种结合ZigBee与GPRS技术的无线传感器网络煤矿环境远程监测系统。无线传感器网络采用网状拓扑结构,主要采用CC2530射频芯片、SHT10数字温湿度传感器、GY-63-03数字气压传感器以及WG-8010GPRS DTU模块等器件,在Z_Stack协议栈的基础上进行开发,完成了系统传感器节点的硬件与软件设计,实现了温度、湿度以及气压数据的远程采集、传输与处理。上位机监控系统采用面向TCP/IP协议的Socket通讯机制的C/S结构,在Visual Studio 2010环境中采用C#语言进行开发,通过调用SQL数据库,实现监测数据的实时显示与查询。试验结果表明,该系统数据传输可靠、实时性高、组网灵活,大大降低了煤矿环境监测成本,具有一定的实用性。     

基于ZigBee和信息融合的煤矿监测系统

针对现有的煤矿安全监测系统存在监测盲点的问题,设计了一种以ARM处理器STM32F103C8、射频芯片CC2530和ENC28J60以太网控制器为核心的监测系统。在巷道、开采区通过无线传感器节点采集瓦斯、CO、温度、风速等信息,在传感器节点和路由节点分别通过ARM处理器对采集数据进行平均值和自适应加权算法的信息融合,将处理过的数据通过Zig Bee无线发送,协调器通过ENC28J60接入网络,通过软件平台实现局域网和远程主机的监控。     

基于ZigBee的煤矿采空区环境实时监测系统设计

为对煤矿采空区瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度等环境信息进行实时监测,设计了基于无线传感器网络的采空区环境信息实时监测系统。系统由环境感知节点、路由节点、网关节点、数据处理中心等几个部分组成。完成基于ZigBee网络的环境信息感知节点软硬件设计,以CC2530为主处理器,完成各传感器模块的驱动电路设计;以Z-STACK为系统软件平台完成环境信息实时采集传输程序设计。测试结果表明,系统能够实现采空区环境实时监测功能,满足应用需求。     

基于Zigbee的井下温度监测系统设计

针对于目前井下环境在线监测的需要,提出了一种基于Zigbee无线传感器网络井下温度监测系统,该系统由Zigbee网络节点和监控中心两部分组成,其中多功能的Zigbee网络节点包括终端采集节点、路由节点、协调节点。通过过处理器控制SHT11传感器采集环境中的温度,实现对井下温度的实时采集。     

基于WSN的矿井事故搜索探测多机器人系统

为解决煤矿井下事故中环境探测、人员搜索定位、远程通信等问题,建立了一种基于无线传感器网络的子母式多机器人系统,设计了子、母2种机器人构型并具体分析了其越障性能,提出了以子机器人为节点的链状冗余传感器网络结构,建立了一种基于FPGA软核的多传感器接口模块.初步实验证实,这种以移动机器人为节点,采用无线传感器网络技术将多机器人协调控制而实现的矿井搜索探测多机器人系统,能够在井下复杂地形中运动并配置多机器人节点,搭建无线多跳通讯网络,实现井下信息获取和多机器人控制.     

基于手持终端煤矿监测系统数据传输的实现

文章简单介绍了基于无线网络的煤矿远程监测系统和Socket技术,主要描述了在手持终端如何实现和远程服务器的连接以及数据的传输处理。利用本文设计的数据传输模块实现的煤矿远程监测系统已经成功地通过测试。     

基于无线传感器网络的采煤机状态监测与网络查询系统

针对采煤机数据传输距离远、布线不易、难于实时监测等问题,设计了基于无线传感器网络的采煤机状态监测系统。通过无线采集节点对采煤机的状态信息进行采集,数据传输节点将数据传输到信息处理终端进行处理、本地LCD显示并通过以太网将数据上传至监测主机,实现监测信息的网络查询。本系统对实现综采面的自动化、信息化具有一定的实际应用价值。     

一种用于矿井安全的远程无线监控系统的研究

针对煤矿井下使用有线通信方式的不足,在分析ZigBee技术特点的基础上,构建了使用ZigBee和CDMA1X技术相结合的矿井安全远程无线监控系统。井下布置多个ZigBee节点组成无线自组织网络监控井下环境和定位井下人员位置,节点采用TI公司的MSP430微处理器和CC2520 RF收发器;井上采用先进的CDMA 1X技术进行远程数据通信。     

基于网络的煤矿远程监控系统设计研究

煤矿的复杂环境需要不断监测地下环境、设备和矿工,以确保煤矿安全生产。然而,现有的煤矿在使用有线网络时会出现盲点。开发了一种基于Web的轻型远程监控平台,利用具有REST软件架构的无线传感器网络(WSN),利用传感器节点收集煤矿中的温度、湿度和甲烷浓度数据。该平台还收集有关矿井内人员位置的信息。实现了一个RESTful应用程序编程接口(API),它通过Web提供了对井下传感器和仪器的访问,煤矿井下的物理设备就可以很容易地与远程监控和控制应用程序进行接口,还实现了3种基于Web的煤矿安全轻型远程监控场景,并对系统性能进行了测量和分析。     

基于物联网的井下瓦斯监测系统设计

针对当前矿井下瓦斯监测布线复杂、通信困难等弊端,将物联网技术引入矿井下瓦斯监测系统中,设计出基于物联网技术的井下瓦斯监测系统。该系统利用STM32为核心处理器,由瓦斯传感器、温湿度传感器SHT11和ZigBee无线通信模块构成终端检测子节点,通过路由节点实现数据无线传输。采用GPRS技术将现场检测到的数据实时传送给监测中心,上位机利用美国NI公司的Labview搭建软件平台,实现对井下环境参数的实时监测和报警。     

基于ZigBee无线传感器网络的机载瓦斯移动远程监测监控系统研制

为适应煤矿井下复杂工作环境,满足监测监控系统在移动开采条件下实现瓦斯连续在线远程监测和远程断电控制,提出一种基于Z igBee无线传感器网络技术机载瓦斯移动远程监测监控系统,分析了该系统实现的网络通信关键技术,给出其在巷道实验和矿井工业性试验结果。测试结果表明,该系统不但可减小矿山瓦斯灾害监测系统布线困难和成本,而且还为有效实现矿井瓦斯移动远程监测和远程电力控制提供了一种新思路。     

基于ZigBee自适应通信在矿井瓦斯监控系统中的设计与实现

通过研究ZigBee路由协议和无线传感网络自适应机制,提出了基于ZigBee自适应多跳通信技术的矿井瓦斯监控系统方案。设计了基于ATmega128L单片机、CC2420射频收发器等芯片的硬件节点。实现了以MQ-4瓦斯传感器模块进行数据采集,以多跳通信的形式将数据传输到监控中心,对井下的环境状况进行实时监控。研究及实验结果表明,该设计系统稳定、功耗低,在实际矿井监测中具有一定的实用价值。