基于LoRa技术的矿用无线复合传感器设计与实现

随着无线传感器网络技术的发展,设备状态无线监测系统越来越得到重视。针对现有的矿用无线传感器终端存在功耗高、通信距离短、射频信号抗干扰能力差等问题,提出了基于LoRa技术的矿用无线复合传感器的设计方案,详细论述了传感单元、主控单元、射频单元等硬件模块的选型与设计,以及振动数据采集、温度数据采集、数据发送等软件模块,给出了各软件模块的程序流程图。搭建了测试系统,开展了设计的无线复合传感器的功耗、无传输距离和数据有效性等性能测试。测试结果表明,设计的无线复合传感器功耗低,丢包率小于10%时无线传输距离优于600米,采集的数据真实有效。研究成果为矿用设备状态无线监测系统提供了技术支持。     

基于ZigBee技术无线传感器网络通信站研制

针对目前工业现场有线监测系统存在部署成本高、可维护性差、冗余容错能力差等问题,设计了一款基于ZigBee协议无线传感器网络通信站,能够将接收到无线传感器终端节点的数据通过工业以太网传输到远程服务器。文章论述了通信站的总体设计方案和硬件结构,重点介绍了该通信站的硬件系统和软件系统设计,搭建了无线传感器网络测试系统,对其性能进行了试验。测试结果表明所研制的无线传感器网络通信站能够完成对无线传感器终端节点的数据接收、存储和转发功能,达到了预期的设计要求。     

面向选煤厂振动设备监测的MEMS无线传感器振动节点设计

为监测选煤厂设备振动信号,设计了一种振动信号检测的MEMS无线传感器节点。该节点采用加速度传感器获取振动信号,进行了高速数据存储器设计;采用集成射频通信的CC2430模块,实现数据无线传输和模数转换处理;分析了节点低功耗设计方案;设计了电源和备用电源。最后给出了软件设计流程图。从整体上实现了对振动节点的硬件软件设计。该节点的实现为构建基于无线传感器网络的振动信号监测系统奠定了基础。     

采煤机运行状态监测系统的设计与应用研究

基于ZigBee无线网络和CAN总线网络对采煤机运行状态监测系统进行的设计,划分为井上和井下2大部分。利用传感器对采煤机的运行状态进行采集,机载计算机对采集数据进行汇总后,通过ZigBee网络以及CAN总线传输到地面的计算机中。对ZigBee无线模块和CAN总线模块中涉及的主要硬件设施及其软件程序进行了设计,对ZigBee无线网络进行现场测试发现,当输送距离控制在40 m以内时,可以有效保障无线传输的稳定性与可靠性。将设计的监测系统部署在采煤机中,发现各项功能都达到了预期效果,产生的安全效益和经济效益显著。     

基于无线传感技术的煤矿机械设备运行状态监测系统

为保障煤矿机械设备正常运行,设计基于无线传感技术的煤矿机械设备运行状态监测系统。系统架构分为地面站、感知层、无线传感技术通信层、云计算支撑层、设备层。利用多传感器采集运行数据,通过工业以太网和网关服务器传输数据,经过存储和模数转换数据后,利用设备参数监测算法监测运行状态,通过Web服务器将监测结果传输到地面站;用户通过登录地面站查看当前设备运行状态信息。实验结果表明,该系统通信传输时的通信眼波形较为规整,通信性能较强,可有效监测设备运行时的震动状态,并呈现设备视频监控画面。     

选煤厂ZigBee监测系统的设计

利用最新的Zigbee无线网络技术在选煤厂构建一个设备运行建康状况监测系统,实现选煤厂设备运行安全可靠化。无线传感器节点由CC2430和温度振动传感器组成,分别对关键设备的振动和温度信息进行监测。ZigBee监测网络采用树形网络拓扑结构和TDTC的传输控制协议,对采集的数据进行数据传输。经过现场的实际应用,验证该系统能够安全可靠的运行。     

基于ZigBee和GPRS煤矿安全监测系统的设计与实现

网络节点利用LPC2103微处理器控制MC13192无线收发器模块收发数据,通过传感器模块对矿井的环境信息进行采集,将采集到数据经ZigBee无线传感器网络和GPRS传输给远程的监控中心。测试结果表明,该系统具有结构简单、节点灵活、功耗低等优点,实现了在无线网络环境下对煤矿安全实时远程监测。     

基于nRF24L01的无线加速度传感器在振动监测中的应用

介绍了一种以ATmegal6单片机为控制核心,以nRF24L01无线模块作为收发控制器,以ADXL321双轴加速度传感器作为振动信号采集器的无线振动监测系统,着重对总体设计方案和硬件电路设计进行了分析,简要介绍了软件设计部分,给出了系统的主程序流程图,最终实现了数据的采集与无线传输,并在现场进行了数据采集实验。     

多功能四工位换刀装置设计

针对普通四工位换刀装置的不足,创新设计了多功能四工位换刀装置。使用蜗轮蜗杆、螺杆、上下离合盘等机构实现了刀架本体中的上刀体转动与锁紧。通过发讯盘上的霍尔传感器、新型机夹车刀上的垫片状温度传感器、信号采集盖中的红外温度传感器和加速度传感器实时监测刀具的位置、温度和振动。通过在中轴顶端设置无线充电模块和在信号采集盖中设置无线传感器,实现了换刀装置上刀体中传感器的连续供电和数据输出。样机试验结果表明,多功能四工位换刀装置运行稳定可靠,实现了刀具运行状态的实时监控,提高了机床的智能化水平。     

基于嵌入式ZigBee的煤矿提升机振动监测系统研究

研究设计了一种提升机振动状态监控和异常诊断的嵌入式系统,硬件配置CC2530和三维加速度传感器,在线采集和处理振动样本,通过排列熵算法评估振动运行状态,利用ZigBee通信实现监测与预警信号的无线传输。测试表明,系统能快速诊断振动异常,便于实现对提升机运行状态的在线监控和管理。     

基于GPRS的电力铁塔智能监测系统的设计

介绍了应用GPRS(通用分组无线业务)无线通讯和先进的传感技术设计的电力铁塔智能监测系统.重点阐述了监控终端的组成、原理以及软硬件设计.该系统实现了对电力铁塔的倾斜角度、振动信号、温度和湿度、图像等测量数据的实时采集和无线传输到监控中心,让监管人员实时了解铁塔的运行状况,对设备现场进行监测、监视.     

基于MEMS技术的矿用无线传感采集系统设计

针对煤矿设备状态有线监测系统的布线复杂、成本高、灵活性差等现状,为改善现有无线监测系统存在的通讯距离有限、抗干扰能力差、能耗高等问题,及解决已有监测系统数据无法接入共享的信息孤岛的问题,研究了一种基于MEMS技术的矿用无线传感采集系统。详细介绍了该系统的总体设计方案、采集器和集中器的硬件电路设计及软件实现(包括通讯报文的编制),并通过测试验证了系统的性能可靠。结果表明,该无线传感采集系统可灵活适应煤矿井上、井下复杂工作环境,实现煤矿设备的振动、温度信号的实时、远距离、无线传输,可为矿用设备的健康监测和故障诊断提供丰富的数据支撑。     

无线低功耗采煤机状态在线监测系统设计

为监测采煤机在煤矿综采工作面的运行状态,设计了无线低功耗采煤机监测系统。系统通过微能源模块将采煤机运行过程中的振动能量收集后转换为可供系统使用的电能,并通过数据采集模块将采煤机工作时的加速度和温度信息进行采集,最终传送到CC2530无线发射模块进行无线发送。经测试,在3.7V供电下,系统的功耗仅为3.6m A,所测温度误差小于0.5℃,加速度误差小于1%,从而保证了系统能够有效地监测采煤机的状态。     

采空区顶底板收敛在线监测技术研究与应用北大核心CSCD

针对传统采空区顶底板收敛离线监测存在的问题,提出了一套顶底板收敛在线监测系统,系统由传感器、数据采集模块、无线通讯模块、数据展示与分析软件平台等组成,选用了适用于采空区顶底板的收敛监测传感器,设计了一组电压处理电路,用于采集变换磁致伸缩传感器的输出电压,研究了ZIGBEE无线数据通讯模块,并基于该技术实现了位移监测传感器在采空区中的多点分配和布置需求。攻克了数据采集、无线传输、数据分析、高可靠性、高防护等关键技术。将系统应用于某矿山采空区顶底板收敛监控试验,试验监测结果表明,系统具有精度高、稳定性好等特点,可为矿山采空区顶底板收敛在线监测提供可靠技术手段。     

采空区顶底板收敛在线监测技术研究与应用

针对传统采空区顶底板收敛离线监测存在的问题,提出了一套顶底板收敛在线监测系统,系统由传感器、数据采集模块、无线通讯模块、数据展示与分析软件平台等组成,选用了适用于采空区顶底板的收敛监测传感器,设计了一组电压处理电路,用于采集变换磁致伸缩传感器的输出电压,研究了ZIGBEE无线数据通讯模块,并基于该技术实现了位移监测传感器在采空区中的多点分配和布置需求。攻克了数据采集、无线传输、数据分析、高可靠性、高防护等关键技术。将系统应用于某矿山采空区顶底板收敛监控试验,试验监测结果表明,系统具有精度高、稳定性好等特点,可为矿山采空区顶底板收敛在线监测提供可靠技术手段。     

基于ZigBee的煤矿采空区环境实时监测系统设计

为对煤矿采空区瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度等环境信息进行实时监测,设计了基于无线传感器网络的采空区环境信息实时监测系统。系统由环境感知节点、路由节点、网关节点、数据处理中心等几个部分组成。完成基于ZigBee网络的环境信息感知节点软硬件设计,以CC2530为主处理器,完成各传感器模块的驱动电路设计;以Z-STACK为系统软件平台完成环境信息实时采集传输程序设计。测试结果表明,系统能够实现采空区环境实时监测功能,满足应用需求。     

选煤厂设备状态监测系统研究

现代化的选煤工厂设备正在向着大型化、复杂化的方向发展,设备监测的信息更加多样化。为保证这类设备的正常运行才能确保选煤厂的高度、安全生产,设计了一套基于STM32的在线监测系统,利用传感器采集机械设备运行时的振动、转速和温度等信息,利用LABVIEW设计了上位机软件,实现现场数据实时显示,达到对设备运行状态实时监测的目的。     

煤矿微型无线多参数传感器的研究与设计

针对现有煤矿安全监测系统中所使用的传感器大多为单参数有线传感器这一现状,设计了一种基于ZigBee技术的矿用微型无线多参数传感器,详细介绍了该传感器的电源模块、主控模块、数据采集模块和无线传输模块硬件电路设计,对软件程序开发也进行了阐述。该传感器集成检测井下温度、湿度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度和氧气浓度,具有无线传输、自组网、体积小、功耗低和成本低的特点,可以有效弥补现有煤矿监测技术中传感器体积大、耗能高、安装复杂和不灵活的缺点。     

基于Zigbee无线技术矿井瓦斯监测系统设计与应用

针对矿井瓦斯监测传感器调校周期短、布线制约因素多及系统信号传输丢失率高等问题,提出一种新型瓦斯无线传感系统设计方法,系统主要采用Zigbee无线便携采集与CAN通信节点。通过井下数据中转站发送、瓦斯传感器校验及参数动态设定,上位机能够及时了解传感器状态,同时还能够实现传感器动态调整与修正。     

基于Zigbee的矿井综采面无线传感器网络监测系统设计

提出了基于Zigbee无线传感器网络系统架构,主要介绍了对煤矿井下温度、湿度和瓦斯气体浓度监测的无线传感器网络体系设计及无线传感器网络系统数据采集与传输的软硬件,并将数据传送到上位机,由上位机对数据进行分析并对井下环境进行评价。实现了监测信号的获取和无线传输,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。