基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统探析

在我国煤炭行业中,瓦斯爆炸是危机人员安全的首要问题。当前,随着科学技术和煤矿挖掘技术的进步,煤炭开采规模不断地扩大,同时煤矿井下作业的工作强度也在增加,在这样的情况下我们就需要进一步加强煤矿挖掘的安全性。随着煤矿挖掘深度的增加,使得井下存在着更多的瓦斯,瓦斯的含量越高,人们工作的危险系数就在不断增加,给煤炭工作者带来了严重的危害。近几年来,煤矿瓦斯爆炸事故频发,给煤炭工人和煤炭企业带来了严重的损害。当前,为了能够满足煤矿瓦斯监测系统的需要,相关人员结合现代的网络技术研究出了无线传感器网络监测系统,用以进行煤矿瓦斯监测,这种无线传感器具有普通传感器不具备的优点,提高了瓦斯监测的精度,提高了煤矿工人的生命安全保障。本文就煤矿瓦斯的无线传感器网络进行探析。     

基于ZigBee技术的煤矿安全监测系统的研究

本文应用无线传感器网络技术,设计一套煤矿瓦斯监测系统,此系统将煤矿井下作业区采集的瓦斯数据信息,经ZigBee无线信道传输到瓦斯监控分站,然后再通过GPRS方式传到地面监控中心,进行监控与应急处理。     

ZigBee技术在煤矿安全监测中的应用

提出了以ZigBee技术为基础组成无线传感器网络,并将其应用于煤矿井下环境的安全监测系统中.该系统用于监测煤矿工作环境的各项指标,收集必要信息,将有效信息传送到监测中心进行数据分析,从而对煤矿井下作业环境进行实时监测.实验结果表明,该无线传感器网络充分考虑了系统的需要,组成的安全监测系统运行良好,能达到预期要求.     

基于ZigBee的井下安全监控系统无线漫游网络

提出一种基于ZigBee通讯技术的煤矿瓦斯浓度监测的井下无线通信网络,该网络中无线通信节点模块呈树状结构分布,实现井上监控室到井下主巷道和分巷道工作面之间的通信,实时检测多个采煤工作面瓦斯浓度状况．该网络还可实现人员定位功能,矿工的矿帽上安装一个带有固定编号的无线通讯模块,将矿帽编号发送至附近无线通信节点,无线通信节点将该节点编号及矿帽编号通过网络一起发送至井上监控室,通过检测矿帽编号及无线节点的编号即可判断该矿工的位置．     

面向机械振动监测的无线传感器网络节点的设计

针对机械振动信号监测的特点和现有无线传感器网络节点的不足,提出了一种基于MEMS加速度传感器的无线传感器网络大容量测振节点的设计.节点采用了模块化的设计思想,主要包括AVR微控制器、可编程逻辑器件CPLD、多通道16位A/D转换器、SD卡存储器和MEMS传感器,初步解决机械振动信号采集和大容量存储的难题.通过实验验证了该设计方案的可行性.     

频率选择性信道下基于虚拟 MIMO-STBC 的无线传感器网络中功率分配的研究

结合频域均衡(FDE)研究了在频率选择性衰落信道下基于虚拟 MIMO-STBC 的无线传感器网络的功率分配(PA)方案.利用从目标簇反馈回信源簇的信道状态信息,在协同传输节点总发送功率一定的情况下,通过最大化信宿节点接收到数据的信噪比推导出了一种基于滤波器组频域加权的 PA 方案.仿真结果表明,在系统一定的误码率要求下,采用这种 PA 方案的无线传感器网络所需要的发射功率要少于等 PA 方案所需要的发射功率,从而减少了无线传感器网络的能耗.     

一种基于协同MIMO的无线传感器网络传输方案

针对无线传感器网络中能量有限和能耗不均衡问题,提出了一种基于协同多输入多输出(MIMO)的无线传感器网络传输方案,此方案利用有限比特的反馈信息实时调整簇头节点(CH)和协同簇头节点(CCHs)的发射功率并动态地更新协同簇头节点,减少协同簇头节点的能耗.在给定误比特率条件下,为使网络总能耗最小,对传输速率和协同簇头节点数进行联合优化,给出了均衡簇内节点能耗的算法.理论分析和仿真结果表明,此方案既能有效降低网络的总能耗,又能均衡网络中节点的能耗.     

无线传感器网络中几种无线通信技术的比较分析

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成。该文对无线传感器网络中四种典型的无线通信技术:红外线、IEEE80 11、HomeRF和蓝牙技术进行了详细地分析比较,并得出了相应结论。     

基于可能性分布的无线传感器网络可靠性分析

将传感器节点失效行为用可能性分布来刻画,通过引入结构函数,建立传感器节点与网络状态的关系,构造出了一种无线传感器网络可能可靠性函数.该函数表示无线传感器网络在观察时刻网络状态不低于某一值的可能性.通过实例分析,所构造的函数能够有效评价所部署的无线传感器网络的可靠性.     

基于无线传感器网络的唤醒算法

目标追踪是无线传感器网络非常重要的应用之一。根据无线传感器网络能量有限的特点和具体应用的需求,提出了一种基于无线传感器网络的唤醒策略,既有效的提高了目标追踪的质量,又节省网络的能量。将网络划分成网格状监测区域,提出了监测节点循环监测来判断目标是否进入监测区域。仿真实验表明:与两段式唤醒策略相比,提高了唤醒效率,延长了网络生存周期。