基于ZigBee技术的巷道顶板离层检测传感器设计

为了解决矿井巷道顶板离层检测中遇到的拓扑结构固定、节点扩展性差、测量结果无法自动上传、分析和处理的问题,文章设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的顶板离层检测传感器。重点介绍了传感器的原理及软硬件实现方案。系统硬件以STC12C5A单片机为核心,利用精密拉绳式位移测量模块实现离层的精确测量,利用CC2420无线收发器模块,实现了数据通信和共享。该传感器以无线通信的方式将测量结果传送给分站,并由分站上传地面监控计算机,实现井下巷道离层情况的实时、可靠监测。     

基于Zigbee技术的顶板离层仪网络研究

针对目前煤矿使用的顶板离层仪类型,以及根据顶板离层的测量原理和实际中工作人员记录顶板离层数据的方式,文章创新性地提出了采用Zigbee技术进行数据的传输;利用分站和每个测量点处的顶板离层仪构成了无线传感网络,通过分站人机交互界面就可对矿井巷道顶板离层的状态进行实时监测,实现了顶板离层监测的自动化和网络化;采用了分段式数字电容传感器,提高了产品整体测量精度,降低了成本。     

基于Mesh网络的顶板离层监测系统开发

针对现有煤矿井下巷道顶板离层监测存在功耗高、通讯距离不能满足要求等问题,开发了基于Mesh网络的低功耗顶板离层监测系统。试验证明,系统工作稳定,能满足在井下长时间工作以及远距离传输的要求。     

基于遗传算法的井下无线传感器网络节点定位研究

为了进一步提高井下无线传感器网络待测节点定位精度,文章提出了将节点定位算法和遗传算法结合在一起的基于遗传算法的节点定位算法,通过迭代寻优,提高定位精度.该算法是一种基于距离的三边测量定位算法,根据待测节点到信标节点的距离推测出待测节点的坐标.实验结果表明,该算法具有更高的定位精度.     

顶板离层与监测

顶板离层是锚杆支护巷道最大的安全隐患之一。介绍了顶板离层的概念、影响因素及监测原理,同时介绍了顶板离层指示仪在大安山矿的实际应用情况,并对监测结果进行了分析。     

煤矿安全监测无线传感器网络节点定位技术

利用无线信号强度实现了煤矿安全监测无线传感器网络节点间的自定位,提出了提高定位精度的改进方案,并分析了不同因素对定位精度的影响．仿真结果表明,所提出的算法可以有效地提高无线传感器节点的定位精度,如在路径损耗标准偏差分别为4和6,滚动平均次数为10时,定位精度的相对误差分别从0.21和0.35左右下降到0.18和0.29左右.     

矿用无线顶板离层监测仪的设计

利用2.4GHz无线通信技术设计了一种矿用无线式顶板离层监测仪,利用MSP430系列微控制器及nRF24L01+射频芯片,通过无线方式上传监测数据,解决了传统机械式和红外式离层监测仪的各种弊端,使得顶板离层位移数据的抄收变得简单、方便、快捷。     

一种矿用无线传感器网络节点的设计与实现

介绍了无线传感器网络在井下瓦斯监测中的应用,充分利用nRF9E5的多信道功能,结合多信道MAC协议以及基于数据汇聚的路由协议,给出了无线传感器网络节点的硬件系统和软件系统。该节点能够实时监测瓦斯浓度,为地面控制中心、井下作业人员了解作业环境提供了依据,提高了井下监测设备的安全性能。     

顶板离层监测的分段式自电容位移传感器

设计了一种用于矿井顶板离层监测的分段式自电容位移传感器,采用电容测量电路测量滑动极板与已覆盖的固定极板之间的区间位移,采用比值法计算滑动极板与已覆盖的固定极板之间的相对边缘位移;位移传感器总长度等于待测长度与滑动极板长度之和;在不提高电路复杂程度的情况下提高了位移传感器的监测精度,测量误差小于滑动极板与某一块固定极板测量时的最大测量误差,并消除了绝缘材料厚度和介电常数等参数变化对测量精度的影响。     

顶板离层监测的分段式自电容位移传感器

设计了一种用于矿井顶板离层监测的分段式自电容位移传感器,采用电容测量电路测量滑动极板与已覆盖的固定极板之间的区间位移,采用比值法计算滑动极板与已覆盖的固定极板之间的相对边缘位移;位移传感器总长度等于待测长度与滑动极板长度之和;在不提高电路复杂程度的情况下提高了位移传感器的监测精度,测量误差小于滑动极板与某一块固定极板测量时的最大测量误差,并消除了绝缘材料厚度和介电常数等参数变化对测量精度的影响。     

无线传感器网络节点的低功耗算法研究

本文以多任务实时传输的无线传感器网络节点为研究对象,结合动态电压调节技术,提出了一种节点低功耗算法。即将当前任务在实际执行过程中,所产生的空余时间,分配给余下将要执行的任务,动态地调整其电压等级。仿真实验结果表明,该算法能够有效降低节点的能耗。     

顶板离层监测在巷道支护中的应用

顶板离层对巷道的安全稳定具有重要的影响。文章以宁夏石嘴山煤矿为例,介绍顶板离层的监测目的,离层仪的结构、安装、监测原理以及监测的频度。通过对巷道顶板离层的监测以及数据的分析判断出顶板离层的位置,进而验证巷道支护参数的合理性,确保巷道安全。对巷道的支护设计和安全生产有着重要意义。     

面向矿山环境监测的无线传感器网络研究

针对当前金属矿山环境保护和在线监测的迫切需求,提出了采用无线传感器网络对矿山环境进行在线监测的系统设计方案,给出了系统的总体结构,设计了以低功耗AVR微控制器ATm ega128L和基于Z igBee技术的无线射频收发芯片CC2420组成的传感器节点,实现了对环境参数的监测,而且具有成本低、功耗低、寿命长、实时性好等优点。实践表明该系统具有较高的实用价值和应用前景。     

井下无线传感器网络网关节点的设计

针对井下的环境和设备监控,采用无线传感器网络监控方式,通过传感器监测节点将数据传送给汇聚节点,再通过汇聚节点传送给网关节点,实现无线传感器网络与外部网络的通信,从而实现远程监控。在保证井下设备的本质安全性的前提下,设计了无线传感器网关节点,并按GB3836.4 IIC级别的爆炸性气体混合物作为本质安全性验证目标,确保了网关节点在井下安全、可靠地使用。     

关于无线传感器网络在煤矿井下中的应用

煤矿的安全生产是煤炭企业效益的保障,矿井工作环境恶劣、人员流动性大,随时可能出现一些紧急及危险情况,这就需要地面与井下人员及时进行沟通,无线传感器网络在煤矿井下实现了实时运行设备及人员信息,并对工作人员准确定位的可靠通信作用,确保了煤矿的正常安全生产。     

基于神经网络的煤矿无线传感器网络节点定位技术研究

在无线传感器网络下采用Zigbee无线通信协议技术以及相应的定位技术组建网络。对基于Zigbee模块CC2430的定位节点进行了简单的介绍,以传感器网络节点和网关节点为主线,同时采用相关定位技术介绍无线传感器网络、Zigbee无线通信技术的基本概念。重点以无线传感器网络的2个节点的硬件原理设计和定位技术实现为主,进而对无线传感器网络的建立与保持、设备入网流程、Zigbee组网技术以及定位技术做一些理论上的介绍。