基于无线传感网的井下人员定位系统研究

根据对地下煤矿安全管理和人员管理的需要,基于ZigBee无线传感器网络技术设计了一个井下人员定位系统。通过上位机软件,可以实现对井下人员的信息收集、分析、显示、数据采集等。实验表明:该系统可以依据基础信息显示矿井人员的分布,实现高效救援,适用于所有井下人员安全管理。     

基于时序DInSAR的矿区地表沉降监测

为了获取长时间序列的矿区形变情况,利用13景Radar SAT-2影像数据,基于时序累积DIn SAR技术监测矿区开采沉陷,分析矿区地表动态沉降过程,提取下沉值并与水准实测数据进行对比。结果表明,该方法监测的下沉区域和范围与实际相符,其监测结果可靠,标准差为2.3 cm,为实现长时间序列、大范围的形变监测提供了技术手段。     

基于RFID与无线传感网的智能定位系统研究

随着无线传感器网络的发展和射频识别技术(RFID)的广泛应用,结合这2种技术将会提高空间定位的有效性。文章运用RFID技术与ZigBee无线传感网络,采用RSSI和DV-Hop算法,设计了一个智能定位系统。实验表明该系统的网络性能良好,定位效果显著。结合煤矿监测系统的应用前景,该系统可用于矿工井下作业时的空间定位,具有重要的实际应用价值。     

GPS-RTK在矿山地表沉降监测中应用的可行性分析

矿区范围内地表岩移沉降的监测工作是必不可少的。其中地表沉降监测需要进行四等水准测量,由于矿区地表地貌情况复杂,因此四等水准测量给矿井带来大量的人力成本和时间成本。通过对GPS-RTK测量技术的研究,结合地表预沉降值的影响因素,GPS-RTK测量技术的高程精度无法满足采掘区域地表沉降±10 mm的高程误差要求。基于此,采用正交表实验分析法对概率积分法参数精度的影响因素进行分析,对地表预沉降增加10、20、30 mm的中误差随机值,参数反演后发现GPS-RTK测量误差对地表预沉降值影响较小,可在预测地表沉降值工作时应用,提高地表沉降监测的效率。     

基于无线传感网的煤矿安全监测系统设计

针对矿井环境监测的应用需求,提出了基于无线传感网络的矿井监测系统设计方案,给出了该监测系统的总体设计框架,明确了在整个监测系统设计过程中需要重点解决的主要问题。以无线传感网络的运行机制和系统运行的可靠性作为研究的重点内容,并给出了详细的无线通话机网络运行机制。结合实际的应用环境提出了4种可行的系统可靠性设计解决方法。     

基于ZigBee技术的无线传感网络在矿井监控中的应用

在简要介绍了ZigBee技术的基础上,分析了基于ZigBee技术的无线传感器网络在矿井监控中的应用.提出一种网络结构,设计了基于CC2431的网络节点,并对CC243l定位引擎使用方法给出了部分源代码分析.     

基于无线传感网络的建筑电气设备自动监测系统

为掌握建筑电气设备运行状态以及时发现并解决故障,设计了基于无线传感网络的建筑电气设备自动监测系统。利用系统数据层中无线传感网络的无线传感器节点采集建筑电气设备信号数据,使用中心节点汇聚并整合采集的数据,采用通信层的ZigBee无线网络将中心节点整合的数据汇聚到内部网关,通过该网关将数据上传到应用层的应用基础平台。应用层的建筑电气设备故障自动诊断模块根据接收的数据,运用基于压缩感知理论的建筑电气设备故障自动诊断方法,实现建筑电气设备自动监测。实验结果表明,将无线传感网络簇首数量设置为15,可以获得较理想的网络节点生命期;该系统在精准诊断故障类型的同时,还可以辨别故障位置,并能有效节省建筑电气设备能耗。     

三维激光扫描与DInSAR联合监测矿区地表动态沉降方法

为解决SRTM DEM(分辨率30 m)与雷达影像分辨率不匹配降低了DInSAR地表形变监测精度的问题,研究了1种三维激光扫描与DInSAR联合监测矿区地表动态沉陷方法。该方法首先利用地面三维激光扫描点云数据构建高分辨率、高精度DEM,然后由低分辨率SRTM DEM内插补充数据缺失区域以获取整个研究区域DEM,最后将其与高分辨率SAR影像进行时序差分处理,获取矿区地表动态沉降监测数据。利用覆盖某矿5景3 m分辨率的TerraSAR-X影像进行了验证。结果表明:相比现有的SRTM DEM监测结果,该方法减小了DEM误差对形变结果的影响,实现了矿区大范围、高精度、动态的地表沉降监测,具有较好的应用价值。     

基于PS-InSAR技术的天津市地表沉降监测与分析

为了获取大范围的地表沉降信息,文章选取天津市西南部区域为实验区,以2009年3月至2010年12月的高分辨率TerraSAR-XSAR时序影像为实验数据,研究使用PS-InSAR技术进行实验区的地表沉降监测。首先基于PS-InSAR技术获取了该区域地表沉降的分布与速率信息;然后以水准点的测量结果为参考,验证PS-InSAR方法的精度和有效性;最后对造成地表沉降的原因进行了深入分析。结果表明,利用PS-InSAR技术能够有效地获取天津市西南部地区的地表沉降信息,并得出其沉降主要是地壳运动等自然因素和地下水开采、地表建设等人类活动引起的结论。     

基于ZigBee和GPRS的无线网络煤矿安全监测系统

结合ZigBee、GPRS技术,提出了一种基于二者的无线网络煤矿安全监测系统方案。该方案采用了ZigBee无线网络技术,减少了布线,实现了各种参数的实时监控,同时运用GPRS技术远距离传输数据,实现了煤矿的远程监控,不但降低了成本,而且也大大降低了煤矿安全生产中的隐患。     

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统

在现场环境中布置的大量的传感器,可以对环境实现智能监测．本文针对现有矿井瓦斯检测有线通信系统急需向无线通信改进的实际情况,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,组成基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统。     

无线传感器网络在矿山安全领域中的应用

综合分析我国矿山安全的现状和无线传感器网络的技术特点,研究和探讨无线传感器网络技术在矿山安全领域中的应用的意义,并提出一种可行的实现方案。     

基于PS-InSAR监测的石油开采地表下沉模型反演

石油开采造成油层压实,引起地表下沉,导致地表移动变形,对地面设施产生损害影响。石油开采引起的地表下沉比较缓慢,应用常规的大地测量监测技术无法实现大区域动态监测。为了准确掌握某油田的地表下沉的发展过程,本文采用33景升轨Sentinel-1A数据,运用PS-InSAR技术对油田进行地表下沉监测,获取了该区域2017年3月至2019年11月的地面下沉场,分析了该区域在监测时间段内的下沉演化情况,该油田下沉面积达29.5km2,监测时间段内该采油厂最大下沉速率为-210.9mm/a,最大累积下沉量达-585.6mm;根据地表下沉理论,应用参数反分析的方法,建立了基于弹性薄板理论的地表下沉与变形计算模型。根据反演模型计算,截至2019年11月,该油田地表最大倾斜为0.47mm/m,最大水平拉伸为0.42mm/m,最大压缩变形分别为-0.34mm/m,计算结果为评价该区域开采损害风险评估提供了依据。     

基于TerraSAR-X数据监测矿区地表沉陷

采用TerraSAR-X数据,运用GAMMA软件进行D-INSAR二轨法数据处理,获得某矿区工作面地表下沉数据,绘制出相应的下沉盆地,对比实测数据,研究得出:矿区D-INSAR监测下沉值曲线与水准实测下沉值曲线在走势上一致,得到了两者差值和点位距离地表最大下沉点距离之间的变化规律;尝试性的给出了改正公式;改正效果满足地表形变监测的需要。     

模糊关系方程法在矿山开采沉陷最大下沉值预测中的应用

为了准确预测矿山开采沉陷的最大下沉值,利用模糊数学理论和方法,建立地表最大下沉值与影响下沉的诸因素之间的模糊关系方程,并使用Fuzzy矩阵转换法找出了各指标之间的模糊关系,根据工作面的各影响因素指标,求解得到预计工作面地表最大下沉值。采用某矿区实测资料对模型进行验证,预计结果最大相对误差9%,可以满足矿山开采沉陷预测的要求。研究成果表明模糊关系方程法可以准确地预计煤矿开采沉陷地表最大下沉值,为矿区开采沉陷预测提供了一种新的方法。     

基于UDEC的复杂条件下放顶引起的地表沉陷规律研究

矿区地表沉陷是制约地下采矿工作的一个重要因素,在地下矿体开采过程中,岩体逐步松散冒落充填采空区并向上传递至地表,从而引起地表变形移动,不可避免地对地表构筑物及各种设施造成破坏。以金山店铁矿东区为例,利用离散元软件UDEC模拟了该矿区2^#矿体-130 m水平以上矿体开挖以及-270 m放顶工程引起的地表移动变形,探究了二者所引起的地表移动变形规律,为矿山后续工作的开展提供理论依据。     

高精度矿区地表沉陷远程监测系统构建与应用

针对目前矿区地表沉陷监测方法普遍存在监测精度不高、无法实现实时监测的问题,采用振弦式静力水准仪作为传感器、GPRS(General packet radio service)无线传输技术作为数据传输手段,构建了一套高精度矿区地表沉陷监测系统。详细介绍了该系统的基本架构及工作流程,并进行了长时间的性能测试,认为该系统可以实现实时监测,稳定性较好。将该系统应用于山西某煤矿进行了为期9 d(2017年4月2日~2017年4月10日)的开采沉陷监测试验,研究表明:系统监测值与相应的精密水准测量数据的最大误差仅为0.425 mm,明显优于GPS 5 mm的监测精度,可见该系统的开采沉陷监测精度较高,有一定的实用价值。     

基于ZigBee的煤矿井下无线传感网络的研究

针对现有井下安全信息系统以有线网络为主,扩展性、覆盖率、灵活性较差的缺陷,结合ZigBee技术自身优势,设计了一套基于ZigBee的煤矿井下无线传感器网络,给出系统设计的整体方案,并且对设备的软硬件实现方式进行了研究和设计。该系统具有协议简单、扩展性好、成本低、组网方便等优势,对提高煤矿安全信息系统有效性具有一定的现实意义。     

采空区形态对地表塌陷分布影响研究

为研究采空区形态对地表塌陷分布的影响,采用FLAC3D数值分析方法,对4种不同形态尺寸采空区条件下的地表变形、岩移规律进行了数值模拟,分析了隐伏采空区形态对地表塌陷的影响程度和规模;应用形态分析方法中的似圆率、不规则指数、等积圆半径等指标,对地表塌陷形态进行了量化分析。研究表明,无论采空区的形状是否为圆形,地表塌陷形态均为圆形或趋于圆形;覆岩高度越大,似圆率越小,地表塌陷形状越趋于圆形。这与实际地表塌陷现象相吻合。研究成果可为工程地表征地、地表塌陷地质灾害防患提供指导。