井下液压支架压力在线监测系统设计

针对现有煤矿井下液压支架压力监测系统存在布线困难、组网规模小、传输距离短等问题,采用WaveMesh无线自组网技术,设计了一种井下液压支架压力在线监测系统。该系统通过无线压力传感器采集液压支架的压力数据,压力数据以无线方式传送给无线监测分站,并由无线监测分站通过RS485总线与光纤环网相连上传至地面监测主机。实际应用表明,该系统运行稳定、可靠,可实时、精确监测井下液压支架的压力变化。     

基于WSN的工作面液压支架监测系统的研究

针对目前工作面液压支架监测系统的现状,设计了一种基于CAN总线和无线传感器网络(WSN)的液压监测系统。该系统以ATmega 128L单片机和CC2420芯片为核心设计传感器节点,结合CAN控制器MCP2515设计Sink节点,给出了系统的硬件设计和软件流程。     

基于无线Mesh自组网煤矿液压支架压力传感器设计与应用

通过研究现有无线矿山压力监测系统中液压支架传感器应用情况,发现普遍存在数据传输不稳定与传感器功耗高问题,为此利用无线Mesh自组网技术设计煤矿液压支架压力传感器,克服数据传输不稳定及功耗高的问题。以STM32L412单片机为核心处理器,定时采集液压支架压力数据,对压力数据进行处理和存储,并控制数据通过无线Mesh网络传输至监测分站,最终到达地面监测系统。设计中将无线Mesh模块唤醒机制与STM32L412单片机低功耗模式结合设计,保证数据传输可靠性同时,兼顾传感器低功耗。经过现场实际应用,所设计的液压支架压力传感器在矿井下环境中数据传输稳定、传感器功耗低,适合煤矿工作面液压支架压力采集监测。     

一种链式无线路由协议的液压支架压力监测系统设计

本文研究并设计了一种基于无线传感器网络的液压支架压力信息采集节点,并以此为基础搭建了监测系统平台。首先对无线网络拓扑结构分析,以提高网络整体生命周期为目的,设计了一种链式结构的简单无线路由协议。在此基础上,以CC2530为主处理器完成压力采集节点软、硬件设计。最后,给出了系统采集到的液压支架工作阻力数据。测试结果表明,系统能够实现液压支架压力实时监测功能,满足应用需求。     

基于CC2530的矿用无线顶板压力传感器的设计

针对有线顶板压力传感器存在传输线易被砸断、维护困难等问题,提出了一种基于CC2530的矿用无线顶板压力传感器的设计方案,介绍了该传感器的硬件组成和工作流程。该传感器可对采集到的压力变送器数据经处理后通过天线传输至无线监测分站,方便地完成煤矿井下综采工作面液压支架和单体支柱的监测。测试结果表明,该传感器的无线发射功率高,接收灵敏度好,信号调制质量良好。     

基于ZigBee技术的井下液压支架压力监测系统设计

针对煤矿井下工作环境复杂,现有井下有线液压支架压力监测系统存在布线复杂以及数据传输可靠性不高等问题,提出了一种基于ZigBee技术的井下液压支架压力监测系统设计方案。该系统以CC2530芯片为核心,采用无线节点实现了液压支架前柱、后柱和前伸梁3路压力数据的采集、存储、发送、分析与显示功能。     

基于双MCU和nRF2401的无线传感器网络系统

基于无线传感器网络的理论和实现研究,提出了无线传感器网络系统.该系统由3个传感器节点和1个Sink节点组成.传感器节点采用MSP430F123单片机为处理器;Sink节点采用S3C2410为处理器,两者的无线传输模块均采用nRF2401芯片.经调试运行,该系统实现了小规模地区内温度信号的采集、传输和处理.运行结果表明,该系统可以作为无线传感器网络的实验系统,为无线传感器网络的研究提供实验平台.     

无线低功耗液压支架压力监测系统设计

针对目前液压支架监测系统可靠性、实用性差的问题,设计了一种基于SmartMesh IP网络的低功耗液压支架压力监测系统。该系统基于链状网络设计,压力采集传感器具备全网休眠、信号中继、超低功耗的特点,电池备用时间可达1a以上;系统无需专门的中继器,实现了真正意义上的无线监测。     

基于LoRaWAN的液压支架状态监测系统

针对现有液压支架状态监测系统通信不稳定、抗干扰能力差等问题,设计了一种基于LoRaWAN的液压支架状态监测系统。传感器节点采用速率自适应技术周期性上传数据,出现异常状态时可主动上传数据,并采用顺序轮询方式降低传输误差率;网关通过独立的上下行信道同时传输上下行指令,降低了上下行指令碰撞概率,提高了数据转发效率。为保证综采工作面信号覆盖,在巷道转角处安装网关,通过一次跳传将综采工作面LoRa无线信号转发至应用平台。实验结果表明,该系统可有效覆盖整个综采工作面,实现了液压支架状态信息监测,通信距离为150m时,数据传输丢包率为0,单个传感器节点数据传输时间约为0.29s,系统采集周期在200s内,满足应用需求。     

基于多Sink节点的煤矿巷道无线传感器网络路由协议

针对传统的单Sink节点无线传感器网络应用于煤矿安全监控系统中时,远离巷道口的传感器节点无法及时、准确地将巷道深处的监测数据传输到巷道口Sink节点的问题,提出一种适用于长带状结构煤矿巷道的基于多Sink节点的无线传感器网络路由协议。该协议引入多Sink节点的无线传感器网络结构和非均匀成簇的思想,采用基于多Sink节点的功率控制算法和非均匀成簇算法,对各个Sink节点的最优通信半径、发射功率、簇首的选择和非均匀竞争半径的计算进行优化。仿真结果表明,该路由协议在连通度、延时和网络生存期上具有优势,可有效降低无线传感器网络整体能耗,延长网络生存期。     

矿用起重机能耗感知系统Sink节点设计

针对采用有线传输方式难以实时监测起重机能耗的问题,提出了一种基于无线传感器网络的矿用起重机能耗感知系统Sink节点软硬件设计方案。该节点采用CC2530无线射频芯片实现起重机工作参数的采集和无线收发,采用ENC28J60以太网控制器将接收到的采样数据转换成以太网数据包,上传给后台监控中心;在分析uIP协议栈的数据通信流程与特点的基础上,详细阐述了uIP协议栈在CC2530芯片上的移植,以及Sink节点功能函数的编写。测试结果验证了该设计方案能够准确地实现TCP数据包的传输,满足矿用起重机能耗感知系统数据传输需求。     

基于6LoWPAN的无线农田信息监测系统

设计了一种新型的农田信息监测系统,采用ARM7内核的MCU进行控制,并基于IPV6协议,利用6LoWPAN技术和GPRS技术相结合的方式,建立了可自组网的无线传感器网络,实现对指定区域农田信息的实时监测.系统使用了多只土壤水分传感器、红外温度传感器、光量子传感器、光量子传感器对植物生长的环境和状况进行全方位实时观测.各...     

基于无线传感网络的环境监控系统

为了实现对环境系统的动态远程监控,设计了一种基于Zigbee的无线传感网络监控系统.Zigbee无线数传终端模块通过内置的单片机系统,实现了不同传感器的接口协议,并对传感器数据进行了实时读取、编码与发送;系统中的协调器实现对数据包的接收、解码、验证并将正确的数据转发数据至服务器;无线传感网络中引入了ZStack协议,从而实现了对无线终端与协调器节点的动态增删;监控终端分为桌面与移动端,通过无线网络访问服务器中存储的数据,实现对环境系统的远程实时监控.     

无线传感器网络信息时空融合模型与算法研究

信息融合是解决无线传感器网络能量和通信带宽受限的有效途径,提出了一种无线传感器网络信息时间和空间多级混合融合的结构模型。首先对距离汇聚节点较远的节点信息进行时间融合和对距离汇聚节点较近的节点信息在汇聚节点进行时空融合,然后在汇聚节点对两种节点的融合结果进行全网络的空间融合。就该模型提出了基于DS证据理论的多级时空融合算法。数据分析结果表明:该模型能够降低节点能耗,延长网络寿命。     

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。     

基于二次Bezier曲线的无线传感网避障路径规划研究

用固定Sink节点进行无线传感网内数据采集的传统方式会导致热点区域(hot spot)问题,而采用移动Sink节点进行数据采集可以克服这个问题,从而达到均衡网络能量分布与延长网络生命周期的效果.本文针对类车型机器人作为无线传感网中移动数据汇聚节点的应用场景,提出了一种基于Bezier连续曲线的移动Sink节点避障路径规划算法.本文构建了连续分段Bezier曲线为巡航轨迹,采用人工势场中的斥力场理论实现对多个障碍物的智能躲避,动态调节二次Bezier曲线的内部控制点位置,将障碍物排斥在二次Bezier曲线之外.仿真结果验证本文提出的算法可以实现移动Sink节点规划路径的避障功能,同时Bezier曲线规划算法简单,计算量较小.     

基于无线传感网络的远程水环境中参数实时监测

针对目前水环境污染状况的日益恶化的问题,采用无线传感器网络,通过节点传感器采集水环境中离子浓度、盐度、电导率、温度等参数来实现实时监测。传感器网络节点一跳或多跳方式自组织网络,汇聚节点将传感器网络节点采集的数据通过GSM/GPRS发送至上位机。上位机对数据进行分析处理,实现对水环境中各项参数的实时监测。实验表明该系统具有成本低廉、移植性好、实时性强的效果。     

WSN中基于压缩感知的分簇数据收集算法

为减少无线传感器网络的数据通信量和能量消耗,基于WSN节点数据时空相关性的特性,提出一种将K-means均衡分簇和CS理论相结合的数据收集方法。首先,通过K-means聚类算法均匀划分网络成簇。然后,各簇首对采集到的数据进行基于时空相关性的压缩感知并传输至基站Sink节点。最后,Sink节点采用OMP算法对收集到的数据进行精准重构。仿真结果表明,该算法有效减少了无线传感器网络的数据通信量和压缩感知算法重构过程所需要的观测量。     

基于无线传感器网络的机房环境监控系统实现

针对目前机房环境监控系统存在的不足,利用无线传感器网络优点,提出了一种基于无线传感器网络的设计方案.从节点硬件选型、无线传感器组网、无线传感器节点软件设计,Sink节点软件设计,上层管理软件设计方面阐述了机房环境监控系统的实现.与传统的机房环境监控系统相比,该系统测量准确、便于部署、易于扩充,有利于降低系统成本.