煤矿综合自动化系统设计中物联网的应用

为了减少井下事故、降低人员死亡率,方便对入井人员、设备、电气、开采环境等实时的监控和管理,在原有的井下工业以太网基础上,融入了物联网的传感器和无线宽带技术,建立无线传感和光纤传输的综合网络。基于物联网的煤矿综合自动化软件平台的开发,使得安全生产的联动控制和实时监测、人员跟踪定位、矿井灾害预警、抢险救灾、煤矿信息管理能够更好的实现。减少了煤矿安全隐患的同时,加速了煤矿企业的现代化脚步。     

2.4 GHz无线传感器节点井下传输性能试验

基于ZigBee协议的无线传感器网络具有易部署、可移动、低功耗等优势,如将其部署在井下,结合现有的井下有线传输系统,可提高矿井监测网络的灵活性.为获得2.4 GHz无线传感器节点在井下的传输特性,在井下工作面完成了实地试验,并对试验结果进行分析.结果表明,2.4GHz的无线传感器节点在井下工作面的有效传输距离可满足ZigBee协议的要求.     

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。     

基于混合型协议的井下煤矿安全监控系统研究与实现

为了提高整个无线传感器网络的性能,提出了一种基于Zigbee+WiFi混合型协议的无线传感器网络监控系统,即在资源有限的簇内采用功耗、成本、传输速率较低的Zigbee协议进行非视频通信;而簇间的通信则采用带宽较宽的高速率传输协议WiFi实现音视频通信。通过选择合适的传感器,结合CC2530主控芯片,并以Linux嵌入式为开发环境,实现井上对井下作业和人员的远程监控。     

基于WiFi通信的矿井监测无线传感器网络研究

针对现有矿井监测系统中无线传感器网络部署复杂、传输速率低、难以接入等问题,设计了一种基于WiFi通信的无线传感器网络矿井监测系统。该系统基于STM32芯片和Wi Fi芯片搭建矿井监测的硬件平台,利用802.11协议实现传感器节点的WiFi自组网通信,通过路由器节点汇聚传感器节点的测量参数并进行转发,最终传输至监测中心实现矿井监测。     

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ZigBee技术的煤矿安全监测系统设计

介绍一种以ZigBee技术为基础组成无线传感器网络,该系统把放置在矿井下瓦斯巡检地点的无线传输基站作为无线网络节点,通过中继方式组建无线传输网络,瓦检员携带的无线甲烷检测仪表自动检测被巡检地点的瓦斯浓度并实时传输到地面中心站,记录、存储巡检瓦斯浓度数值、地点、时间、巡检人员等信息;亦可读取电子标签信息,检测、存储瓦斯浓度数据,定点集中发送。并将其应用于煤矿井下环境的安全监测系统中。该系统用于监测煤矿工作环境的各项指标,收集必要信息,将有效信息传送到监测中心进行数据分析,从而对煤矿井下作业环境进行实时监测。实验结果表明,该无线传感器网络充分考虑了系统的需要,组成的安全监测系统运行良好,能达到预期要求。     

井下无线风速监测网络的设计

针对目前矿井风速监测系统存在的检测盲区和传输线路易遭损坏的问题,提出了基于Zigbee技术的井下无线风速监测网络。设计了网络中各类节点的硬件电路,根据矿井巷道的狭长特点,选用了层次型拓扑结构和链簇路由算法,并给出了软件实现流程。实验结果表明,该无线风速监测网络测量误差小、传输可靠,可以和现有的有线网络无缝融合,实现了井下风速监测的全覆盖。     

基于GIS的矿井通风在线监控与预警系统

目前对矿井通风监测采用人工方式,需大量的时间、人力和物力,且数据的实时性较低。开发了一套通风网络在线监测及预警分析软件,能结合井下通风监测传感器,实现通风网络根据井下的实时变化进行动态解算,并在通风系统图上清晰、直观地动态显示各巷道的风量、风速等,并能对井下巷道通风系统可靠性动态分析、通风异常在线监测及报警,可为矿井通风安全管理及安全生产提供科学管理工具和先进技术手段。     

煤矿井下人员定位和瓦斯监测系统设计

针对目前井下有线通信灵活性差、覆盖性不足、监测数据具有一定时滞性等问题,提出了以Zigbee无线传感器网络为核心、以太网为主干网的矿井人员定位和瓦斯监测系统设计方案,地面监测中心通过Zigbee技术实时采集井下人员位置信息和瓦斯浓度信息。实现对井下工作面有效地远程监控,为矿井安全生产提供可靠地保障。     

无线传感器网络技术在煤矿通风机监测系统设计中的应用研究

煤矿中通风机运行过程的稳定性对煤矿生产安全有重要影响。基于先进的无线传感器网络技术构建了通风机的监测系统,无线网络使用的是ZigBee无线技术,主控芯片具体型号为CC2430,具有功耗低、部署成本低、数据传输安全可靠等优势。基于电量变送器、铂热电阻传感器、加速度传感器、微压变送器对电机的电参量、关键点温度、设备振动情况、通风机负压等状态信息进行监测,如果发现状态数据超过系统设置的安全阈值,会向外发出报警信号。利用KingView 6.53软件平台,基于模块化思想对监测系统软件程序进行设计。将设计的监测系统部署到煤矿工程实践中,经现场测试发现各项功能都得以实现,取得了良好的安全效益和经济效益。     

基于无线网络技术的矿井人员定位系统研究与应用

我国越来越关注矿井安全问题,井下人员定位系统是保障人员安全的重要措施和保障。在简要介绍基于RSSI的人员定位基本原理的基础上,阐述了传统RSSI定位原理的缺陷,并提出了优化改进措施。设计研究了基于ZigBee无线网络技术的矿井人员定位系统。系统整体上可以分为两部分,分别为地面的监控调度中心和井下的人员定位中心。井下的子系统基于ZigBee无线网络实现数据传输,定位分站与地面监控调度中心之间通过光纤网络实现数据信息传输。详细介绍了系统的硬件选型和软件设计,并将设计的定位系统应用到了煤矿工作实践中,经测试发现系统定位精度比较高、运行稳定,能够为煤矿企业创造良好的安全效益。     

ZigBee技术在煤矿安全监控系统中的应用研究

煤矿安全问题越来越受到社会各界的关注,基于ZigBee无线网络技术构建了煤矿安全监控系统。系统主要由上位机系统、终端节点设备、协调器设备3大部分构成。其中,后两者之间基于ZigBee无线网络技术实现数据信息传输,能保障传输过程数据的安全性。以CC2530模块电路、电源电路模块和传感器接口电路为例,对安全监控系统的主要硬件设施进行了研究。对系统中3大构成部分的软件程序及主要工作流程进行了分析。将安全监控系统应用到煤矿生产实践中,经现场调试后发现性能良好,可以准确及时地对煤矿环境参数进行检测,如果出现环境指标超标的现象,能及时向外发出声光警报,为煤矿企业创造了良好的安全效益。     

基于TD-SCDMA的煤矿移动专网的应用研究

 为了满足我国煤炭企业正常生产的要求,结合企业信息化的需求,提出了一种基于TD-SCDMA的煤矿移动专网的应用研究。研究认为,煤矿移动专网的应用应解决包括地面和井下两大部分。通过针对矿区现有的系统进行平滑升级,以实现一体化矿区通信系统和多业务综合平台,充分发挥煤矿移动专网的无线通信优势,提供煤矿本地化业务调度、集团化管理业务调度和预警的广域调度,给瓦斯、生产、设备等多业务监控、检测系统提供了覆盖井下的TD-SCDMA网络数据传输的无线通道。在地面监控中心可通过TD-SCDMA网络提供准确定位井下所有工作人员的位置,并将位置信息转化为感兴趣的信息。     

基于网络的煤矿远程监控系统设计研究

煤矿的复杂环境需要不断监测地下环境、设备和矿工，以确保煤矿安全生产。然而，现有的煤矿在使用有线网络时会出现盲点。开发了一种基于Web的轻型远程监控平台，利用具有REST软件架构的无线传感器网络(WSN),利用传感器节点收集煤矿中的温度、湿度和甲烷浓度数据。该平台还收集有关矿井内人员位置的信息。实现了一个RESTful应用程序编程接口(API),它通过Web提供了对井下传感器和仪器的访问，煤矿井下的物理设备就可以很容易地与远程监控和控制应用程序进行接口，还实现了3种基于Web的煤矿安全轻型远程监控场景，并对系统性能进行了测量和分析。     

基于TRF6900的煤矿无线安全监测系统

介绍了一种基于TRF6900的煤矿无线安全监控系统的设计方案,通过MSP430F149与TRF6900构建井下无线传感模块,实现安全监测参数的数据采集和无线发射;利用无线收发芯片TRF6900和DSP430F149单片机组成的无线监测分站将各支巷道的监测数据汇总,经由主巷道RS485总线传送到数据监测中心,实现了安全监测数据的有效管理。     

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。     

煤矿井下作业施工安全监测及报警系统研究

为了提高煤矿井下作业施工安全监测精度，保障煤矿井下作业安全，设计一种煤矿井下作业施工安全监测及报警系统。该系统以悬挂式巡检机器人作为载体，搭载视觉传感器、气体传感器、烟雾传感器以及声音传感器4种采集设备，采集井下环境参数和生产参数；通过通信网络将参数传输到监测中心，在监测中心运行针对参数类型的不同，运行4种不同的监测程序；根据监测结果判断是否需要报警。实验结果表明，所设计系统应用下，准确监测和报警的样本数量与实际情况差别不大，只有在设备状态样本、塌方前岩石破碎声响和震动样本上出现了误差，说明本系统的监测准确性较高。     

矿井无线传感器网络建构方法研究

矿井安全已经成为智能矿山研究中一项亟待解决的重要课题。针对矿井安全监测系统中网络健壮性差、无线应急设施不完备等实际问题,分析了无线传感网络的基本架构与功能,提出了全网无线、层级有线的网络拓扑结构,和实现井下网络全覆盖与连通的感知节点菱形部署方法,并对无线传感网络建构中的通信协议、网络覆盖与连通、复合传输等技术进行了探究,给出了适宜井下无线传感网络工程实施的具体方案,在一定程度上提升了矿井安全监测网络的整体性能。