基于物联网的矿井瓦斯灾害预警系统网络节点设计

针对当前有线矿井瓦斯监测系统存在监测盲区及线路繁琐、监测节点位置固定等问题,该文以TI公司CC2430微处理器为核心,设计了一个低消耗、低成本、便于携带和易于维护的多协调器物联网矿井瓦斯灾害预警系统网络节点,该系统网络节点综合解决了传统有线监测系统所不能到达的监测盲区和人工不能实时监测的问题,实现了无线瓦斯浓度动态监测。     

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统

针对采用有线传输方式的矿用瓦斯监测系统所存在的缺陷,结合矿井瓦斯浓度监测的需求,提出了采用近年来新兴的无线传感器网络技术解决矿井瓦斯浓度监测中存在的问题的方案,并介绍了基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的总体设计、瓦斯传感器节点硬件和软件的设计方法等。     

面向矿井瓦斯监测的ZigBee无线传感网系统设计

针对传统有线传感网在井下进行瓦斯监测存在使用成本高、移动性差及覆盖范围有限等问题,设计了一种面向矿井瓦斯监测的ZigBee无线传感网系统。该系统利用采集节点实时采集井下瓦斯浓度,采用ZigBee协议将瓦斯浓度数据实时传输至汇聚节点,由汇聚节点汇总并传输至嵌入式网关,数据经嵌入式网关解析处理后转发至矿井监控中心,从而实现井下瓦斯监测数据的实时显示。实验结果表明,该系统具有较高的可靠性和较好的实时性,覆盖范围广。     

基于ZigBee的矿井环境监测系统设计

针对矿井环境恶劣、干扰严重和传统信号有线传输的现状,设计了基于ZigBee无线传感器网络的矿井环境监测系统;系统由井下ZigBee传感器终端节点、路由器、协调器和井上监测上位机构成,其中传感器终端节点对井下瓦斯、一氧化碳、温度等信号进行采集,利用ZigBee无线组网技术将信号送给井上PC机,井上管理人员通过PC机能够随时掌握井下设备和环境的状况;与传统的信号有线传输监测方法相比,该系统低功耗、低成本、抗干扰;实验结果表明,该系统运行稳定可靠,精度高,具有一定的实用性和推广价值。     

矿山环境监测无线传感器网络节点总体设计

当前矿山环境监测系统大多采用存在监测盲区的有线网络。为解决这一问题,设计了无线传感器网络监测系统,利用其节点功耗低、工作时间长、成本低、能自组织地通信以及在危险区域和大面积监测中容易布置等特点,买现低成本连续在线监测。     

基于ZigBee的矿井防爆监测系统的研究

针对现有矿井瓦斯防爆监测系统普遍存在的安全隐患问题,提出了一种无线监测新方案.基于ZigBee无线网络将井下分布式瓦斯传感节点的预警判决信号经坑道中继节点传送到地面监测站,拓宽了井下网络覆盖面,提高了信号传输效率.井下瓦斯传感节点在生成预警判决信号时运用模糊推理将防爆预警条件由传统一维瓦斯浓度空间拓展到了气体浓度及其变化率的二维参数空间,明显降低了安全隐患.测试表明,该方案显著提高了矿井安全性与监测智能性.     

基于ZigBee的矿井压力智能采集装置设计

针对传统的矿井压力有线监测系统存在布线复杂、劳动强度高、监测点设置不够灵活等问题,设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的矿井压力智能采集装置。该装置作为ZigBee无线传感器网络的节点分布于各个巷道和工作面上,各个节点采集的数据经ZigBee无线传感器网络汇聚至井下的各个基站,再通过有线网络传输至中央控制室。实际应用表明,该装置布置方便、精度高,满足掘进工作面动态延伸的变化要求。     

煤矿瓦斯报警无线传感器网络节点设计与实现

针对矿用瓦斯监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端,将无线传感器网络技术应用于煤矿实时监控中,设计了一个便携式瓦斯传感器网络节点。该节点装置能够完成瓦斯浓度监测及超标报警、井下人员的实时信息采集和定位等,既可以用于工作人员查看周围环境,也可以实现远程实时监控。详细介绍了节点系统的软硬件实现。     

基于无线自组网络的矿井环境数据采集设备设计

针对目前煤矿安全监测系统大多采用固定的有线传感器组成的网络而存在监测盲区的现状,提出了一种基于无线自组网络的矿井环境数据采集设备的设计方案,详细介绍了低功耗无线自组网络的设计。该设备以ATmega16L单片机作为主控芯片,通过射频收发芯片NRF24L01实现无线收发功能,采用平面式网络拓扑结构及按需路由方式,实现了对矿井环境数据的采集及预警,减小了监测盲区,且具有较高的安全性和可靠性。     

基于ZigBee的矿井监测节能系统设计

目前传统的矿井监测网络大都采用有线传输方式造成了布线繁琐、覆盖范围有限、线路依赖性强等问题,一些无线传输网络使用射频感应技术造成节点的功耗过大出现了节点耗能严重而死亡的问题;提出一种基于ZigBee的矿井监测节能控制系统,设计基于ZigBee网络的矿井传感器节点软件与硬件方案,根据矿井网络中节点终端的网络结构设计灵活的路由选择协议使节点的能量消耗达到均衡。实验表明,基于ZigBee的矿井节能控制系统能够有效地进行组网,控制节省节点能量损耗减少节点死亡率,实用性较强。     

基于无线传感器网络的井下温度监测系统设计

针对目前矿井温度监测的现状,设计了一种基于无线传感器网络的矿井温度监测系统,该系统以C2430芯片为核心设计传感器节点,以CC2430和MCP2515设计Sink节点,给出了系统的硬件设计和软件流程。该系统克服了传统有线网络的局限性,避免了其他无线通信技术高功耗的缺点,简单、可靠、经济,具有很好的应用前景。     

ZigBee无线传感器网络在瓦斯监测系统中的应用

为了提高矿井下瓦斯检测系统的安全性和稳定性,采用了基于ZigBee的无线通信技术和基于DEEH算法的无线传感器网络,以CC2430为传感器节点,设计了瓦斯浓度监测系统。实验结果表明,该系统完全符合瓦斯浓度监测的要求,可以有效地减少事故的发生,降低人员的伤亡.     

《煤矿安全规程》监控、通信与监视修订意见

提出了《煤矿安全规程》修订应增加矿井移动通信、广播通信、视频监视、人员定位、煤炭产量监测、矿井火灾监控、矿山压力监测、水文监测、远程监控等内容。提出了严禁矿井监控系统与视频监视系统共用信道;矿井有线调度通信系统的电缆必须专用;主干网络应采用具有冗余功能的千兆或千兆以上矿用以太光网络;矿井移动设备和无线接入等应优选WiFi、ZigBee、4G等技术。提出了煤矿安全监控系统和矿井有线调度通信系统等的关键光缆和电缆应分设两条,从不同的井筒或一个井筒的不同位置进入井下;系统光缆和电缆应具有防护措施;底鼓不严重的矿井,系统光缆和电缆应埋入巷道底板与巷帮夹角处。提出了煤矿安全监控系统应具有主要通风机监控、瓦斯抽采监控功能;具有呼吸尘浓度、总粉尘浓度实时在线监测功能;具有风向监测功能;具有瓦斯变化率等分析功能;具有煤与瓦斯突出报警功能;高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井应选用全量程和高低浓度甲烷传感器,优选激光或红外甲烷传感器;采用载体催化元件的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等甲烷检测设备,必须定期使用校准气样和空气气样调校,每15d至少调校1次;甲烷超限断电功能每15d至少测试1次;高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面,必须在上隅角设置甲烷传感器,报警浓度为1.0%CH4,断电浓度为1.5%CH4,复电浓度为1.0%CH4等。     

《煤矿安全规程》监控、通信与监视修订意见

提出了《煤矿安全规程》修订应增加矿井移动通信、广播通信、视频监视、人员定位、煤炭产量监测、矿井火灾监控、矿山压力监测、水文监测、远程监控等内容。提出了严禁矿井监控系统与视频监视系统共用信道;矿井有线调度通信系统的电缆必须专用;主干网络应采用具有冗余功能的千兆或千兆以上矿用以太光网络;矿井移动设备和无线接入等应优选WiFi、ZigBee、4G等技术。提出了煤矿安全监控系统和矿井有线调度通信系统等的关键光缆和电缆应分设两条,从不同的井筒或一个井筒的不同位置进入井下;系统光缆和电缆应具有防护措施;底鼓不严重的矿井,系统光缆和电缆应埋入巷道底板与巷帮夹角处。提出了煤矿安全监控系统应具有主要通风机监控、瓦斯抽采监控功能;具有呼吸尘浓度、总粉尘浓度实时在线监测功能;具有风向监测功能;具有瓦斯变化率等分析功能;具有煤与瓦斯突出报警功能;高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井应选用全量程和高低浓度甲烷传感器,优选激光或红外甲烷传感器;采用载体催化元件的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等甲烷检测设备,必须定期使用校准气样和空气气样调校,每15d至少调校1次;甲烷超限断电功能每15d至少测试1次;高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面,必须在上隅角设置甲烷传感器,报警浓度为1.0%CH4,断电浓度为1.5%CH4,复电浓度为1.0%CH4等。     

矿井安全监控系统的设计与实现

针对目前矿井安全监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端,设计了一种基于无线传感器网络的矿井安全监控系统.详细介绍了无线传感器网络节点的硬件电路组成和完成相关功能的软件设计.经过测试,该无线传感器网络节点具有无线通信、传感、信息处理等功能,并且具有结构简单、性能稳定、功耗低、抗干扰能力强等优点,较好地满足了实时矿井安全监测的要求.     

面向矿井监测的无线传感器网络节点的分析与设计

针对矿井下复杂的环境,分析设计了一种适用于井下的无线传感器网络节点,监测井下瓦斯浓度、温湿度、坑壁压力和粉尘等数据.鉴于节点定位在矿井抢险救灾中的重要作用,详细描述了如何使用DV-Hop算法进行节点定位.最后讨论了井下传感器网络节点的能量问题,并从节点的覆盖范围、数据传输和数据聚合三个方面进行了分析,给予了适当的解决方法.     

煤矿瓦斯监测无线传感器网络系统的研究

针对矿井瓦斯事故频发、现有矿井瓦斯监测有线通信系统急需向无线通信系统改进的实际情况,文章提出了将分布于井下的所有瓦斯传感器节点纳入一个智能化、结构灵活的无线网络系统,组成以传感器节点为依托的层次化且具有本安特性的瓦斯传感器网络系统。该系统在主井中以光纤为传输通道,在巷道中以无线电为传输通道,可随时根据井巷结构变化改变节点位置或者增加和减少节点数量。     

可存盲区的井下无线传感器网络节点部署研究

在分析现有无线传感器网络节点部署方案和覆盖模型的基础上,针对完全覆盖存在难度大、成本高、节点存在冗余等缺点,提出了一种可存盲区的井下无线传感器网络覆盖模型和节点部署方案,并给出了该方案在井下的具体应用。可存盲区的井下无线传感器网络节点部署方案可根据监测对象的具体情况调节盲区度,从而实现盲区大小的设置。分析结果表明,对于相同的节点数量,该方案比完全覆盖时的覆盖面积大;对于同等面积的监测区域,该方案比完全覆盖时所需的传感器节点数量少,不仅节约了系统成本,还在一定程度上改善了节点冗余度问题。     

煤矿瓦斯监测无线传感器网络系统设计

在煤炭开采过程中,井下环境的测量对煤矿安全生产非常重要.针对矿井瓦斯监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端,本文设计了基于无线传感器网络的矿井瓦斯浓度测量系统,对该系统所用的传感器和单片机做了简要描述,阐述了系统的软硬件设计思想和实现方法.     

用于井下瓦斯监测的无线传感器网络系统

针对目前有线瓦斯监测方式存在的缺陷,文章提出了一种用于井下瓦斯监测的无线传感器网络系统的设计方案,给出了系统网络结构,详细介绍了系统软、硬件的设计方法。模拟矿井环境实验结果表明,该系统提高了数据的安全性和稳定性,满足了煤矿安全系统低成本、低功耗、低复杂度的设计要求,具有一定的可行性。