基于ZigBee的钨矿井下矿车定位监测系统研究与设计

针对现有的钨矿井下矿车定位系统的布线困难、信息化和可视化水平低等问题,为了更加合理、高效地调度矿车,设计了一种基于Zig Bee的无线网络系统,实现对井下矿车定位及安全监测。首先探讨了井下环境无线信号传输的RSSI测距模型,并采用高斯滤波对RSSI测距参数进行修正后,结合极大似然估计定位方法实现矿车定位,针对此定位算法存在的较大误差,提出了加权质心定位算法来提高矿车定位的准确性。然后通过上位机将井下采集的矿车速度和定位信息实时显示在井上监控主机和大屏幕中。通过实验仿真,结果证明,改进的加权质心定位算法有效地降低了定位误差,上位机对速度数据信息可实现调用、存储、实时显示、查询并预警等功能,系统具有实时性强、精度高、鲁棒性好等特点,可以有效提升钨矿井下开采生产的安全性。     

金属矿井无线温湿度监测系统设计

针对目前金属矿井温湿度监测系统中存在的线缆布线复杂、成本高、灵活性差、容易出现监测盲区等问题,设计了一种无线温湿度监测系统。系统各个节点以CC2530为核心,终端温湿度采集节点通过温湿度传感器SHT10采集金属矿井温湿度数据,然后将数据通过终端节点采用无线的方式发送到汇聚节点,汇聚节点对数据处理后通过串口把温湿度值传递到监控中心的上位机。采用LabVIEW对上位机的监控软件进行开发,人机交互界面友好。该系统实现了金属矿井温湿度的自动采集、处理、显示、存储以及异常情况的自动报警等功能,最终实现对金属矿井温湿度的实时监控。实验结果表明：该系统具有数据采集灵敏、可靠性高、成本低、布置灵活、维护方便等优点,解决了现有金属矿井温湿度监测系统存在的问题。     

基于无线ZigBee的钨矿尾矿库安全监测系统

针对当前钨矿尾矿库安全监测系统存在安装和维护成本高、布线复杂、传输距离及能量受限等问题,设计了一种基于ZigBee无线传感器网络和LabVIEW的监测预警系统。选用片上芯片CC2530作为射频收发器,完成了太阳能供电的传感器节点的硬件和软件设计,实现对尾矿库监测数据的采集、传输和处理。上位机使用LabVIEW设计监测预警界面,实时显示监测参数并及时预警,利用VISA串口资源模块和SQL语言调用的Access数据库,实现监测数据的传输和存储。上位机数据处理模块通过LabVIEW的Matlab Script节点在后面板中编程调用Matlab软件并建立回归型支持向量机(SVR)模型进行测试。实验结果表明,系统能实时采集监测参数,SVR回归模型预测误差为0.3%左右,适合钨矿尾矿库的参数预测,对控制钨矿尾矿库风险,确保其安全意义重大。