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。     

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。     

浅谈无线传感器网络在瓦斯监测中的应用

传统的瓦斯监测系统很难及时对煤矿的井下状况进行监测,而无线传感技术能能够克服这一局限,所以出现了无线传感网络瓦斯监测系统。本文探讨了无线传感网络在瓦斯监测中的应用情况,并根据瓦斯监测系统的投入使用情况,提出了相应的方案。     

瓦斯监控系统存在的问题及解决方法

分析了目前瓦斯监控系统存在的问题,指出固定式瓦斯监控系统存在监控盲区且维护不便,而移动式瓦斯监控系统不能联网监测、存在信息孤岛;介绍了一种无线移动瓦斯监控系统,该系统在便携式瓦斯检测仪中加入了无线通信模块,通过分站、无线信号收发器及漏泄电缆实现井下无线信号的连续覆盖,通过在工作面等地点布置一定数量的定位器解决便携式瓦斯检测仪的定点、定位问题。无线移动瓦斯监控系统实现了对便携式瓦斯检测仪的集中、统一管理,以及瓦斯检测数据的实时、自动上传。     

基于ZigBee无线网络技术的矿井监测系统设计

在研究ZigBee的IEEE802.15.4标准通信协议的基础上,提出了基于ZigBee无线传感器网络的矿井监测系统架构,主要介绍了对煤矿井下温度、湿度和瓦斯气体浓度监测的全新的无线传感器网络的体系设计及无线网络监测系统数据采集与传输的软硬件,实现了监测信号的获取和无线传输。这一设计方案解决了大量监测点的无线组网,在矿井监测系统中得到成功应用。     

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VB6.0的无线瓦斯监测系统的软件设计

针对煤矿监控系统采用有线通信方式无法实现信息灵活采集的问题,构建了基于VB6.0的无线瓦斯监测系统,主要介绍了基于VB6.0的无线瓦斯监测系统软件的设计。该软件通过CAN总线网络接收数据采集终端发送的瓦斯数据信息,根据数据帧内容确定作业地点、作业人员、瓦斯浓度,并将数据存储在SQL Server 2000数据库中,从而实现了瓦斯浓度超限报警、实时数据显示、人员定位信息查询等功能。     

基于低功耗策略的自供电无线状态监测系统研究

大型机械设备的健康监测是判断设备工况与预估设备工作效能的关键手段之一。为了解决传统机械设备的健康监测装置受限于有线或电池供电而难以进行大面积、分布式安装与长期使用的问题,本文提出一种低功耗的自供电无线状态监测系统。采用磁悬浮的电磁发电结构作为振动俘能器为系统供电,通过设计双电池智能充放电与动态功率管理策略,降低了系统功耗,提高了供电效率及系统可靠性。测试结果表明,本系统能够有效收集并高效分配利用采集到的振动能量,解决了无线监测装置的续航和数据传输的问题,实现了对环境振动和温度信息的长期、可靠、实时采集与无线传输,为机械设备健康监测装置的分布式安装与在线监测提供了新方案。     

基于主方向链码笔段识别的煤矿瓦斯监测系统

煤矿瓦斯监测是控制瓦斯事故的前提,是实现煤矿安全生产的关键。将便携式无线仪表显示屏摄录发射仪与瓦斯检测仪相结合,更直接、灵活地采集和传输生产现场的瓦斯数据,并在4方向链码的基础上,研究一种基于笔段主方向链码的七段数字识别方法。这种信息采集方式和数值识别方法能够使系统达到较高的采集精度和较短的巡检周期,可为实现全数字化的瓦斯无线监测系统奠定良好的技术基础。     

车载无线甲烷断电控制装置的研制

介绍了一种基于红外甲烷检测技术和无线通信技术的车载甲烷断电控制装置的系统组成、硬件电路设计及软件设计。该装置能实现刨煤机附近瓦斯浓度的在线监控,将瓦斯浓度和断电信号通过无线通信的方式发送到分站,最终将数据传输到煤矿现有监控系统,解决了煤矿工作面刨煤机附近瓦斯在线监控和数据传输的问题。     

双协议融合的WSNs温室环境监控系统设计

针对温室环境数据无线采集、视频监控及远程管理的需求,设计了一种基于无线传感器网络（ WSNs）的智能温室环境监控系统。系统采用ZigBee和WiFi融合通信技术组成智能网关,其中,ZigBee无线通信设备用于采集温室环境数据,WiFi通信设备用于无线视频传输和远程通信。所设计系统既避免了传统温室环境有线监控安装和维护的繁琐,同时解决了ZigBee WSNs传输速率较低、无线传输距离较近的缺点,温室环境监控功能得到拓展。经过测试验证,正常情况下网络丢包率小于1%,系统实现了温室环境远程监控管理的各项性能,具有良好的应用性和可扩展性。     

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计

为了满足煤矿瓦斯监测的需要,开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯,避免了普通传感器需进行A/D转换的复杂性,提高了测量精度;采用无线传感器网络,克服了有线传感器网络的局限性,避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。文章详细介绍了系统的硬件和软件设计,并给出了测试结果。     

基于2.4G的智能家居控制系统设计

无线通信技术不仅广泛应用于工业控制中,在人们的日常生活中也得到大力的推广和应用。本文介绍了基于2.4G无线通信技术的智能家居控制系统设计和实现方法,对系统主要硬件电路进行了设计,并系统地分析了无线通信中的载波监听技术及载荷的数据结构。     

基于SmartMesh IP技术的无线围岩移动传感器设计

为了解决基于RS-485总线通信的围岩移动传感器在工作面回采过程中线缆容易被扯断,离层数据无法可靠、实时上传的问题,以及现有无线顶板安全监控系统节点数量少、功耗高、实用性差的问题,创新性地提出了一种采用SmartMeshIP无线通信技术的,具有低功耗、自组网特点的无线围岩移动传感器设计方案。对电池电压采集电路、数码管显示电路、光控及遥控电路、元件信号处理电路、报警电路、无线组网模块接口电路六部分硬件电路,及各部分电路低功耗实现方法、电池电量计算与选型以及传感器的软件流程进行了研究。现场应用表明,该传感器无线自组网数据传输稳定可靠,运行功耗低,能够保证在不换电池的情况下工作1年以上。该研究对煤矿安全监测智慧化发展进行了有益的探索。     

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。     

基于数据挖掘的电力仪表图像智能监控系统设计

现有的电力仪表图像智能监控系统存在着稳定性差、效率低下的弊端,为了解决上述问题,引入数据挖掘技术对电力仪表图像智能监控系统进行设计与研究。电力仪表图像智能监控系统硬件设计包括图像采集单元、数据挖掘单元、无线通信单元与控制器单元设计,软件设计包括数据挖掘终端节点软件、无线通信协调器节点软件与控制器软件设计。通过系统硬件与软件的设计,实现了电力仪表图像智能监控系统的运行。通过仿真对比实验得到,与现有的电力仪表图像智能监控系统相比,设计的电力仪表图像智能监控系统极大地提升了系统的稳定性与监控效率,充分说明设计的电力仪表图像智能监控系统具备更好的监控性能。     

露天煤矿智能化调度系统的研究与设计

针对露天煤矿监控系统的特点,提出了以GPS、GPRS无线通信技术为数据传输平台,利用现代通信设备组建智能化调度系统的方案。智能化调度系统主要由智能化视频监控系统、车辆智能统计系统、基于GPS的车辆及人员定位系统和矿区无线网络系统组成。整个系统能够准确实现现场数据采集和数据管理,从而实现露天煤矿调度系统的远程遥控。     

《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。