基于无线传感网络的煤矿井下瓦斯与温度监测系统

瓦斯和温度检测是煤矿安全生产中重要的工作,针对煤矿井下布线不方便的特点,提出了利用射频芯片的无线传感器网络来采集和传输瓦斯与温度信息的系统架构。系统由移动节点和固定节点组成。移动节点和固定节点、固定节点与固定节点之间采用无线技术传递信息。固定节点中的汇聚节点收集相应范围内的瓦斯与温度数据后通过载波方式将其传递给地面监控中心。实现了灵活组网、低开销、扩展性好和实时监测的功能,实施效果较好。     

基于Zigbee的物联网智能煤矿安全监测系统的设计研究

将基于Zigbee的无线传感器网络应用于煤矿井下安全监测中,设计了一种智能矿井安全监测系统.系统以ZigBee技术为核心,通过对井下工作区压力、温度、湿度、瓦斯浓度等参数采集分析,实现对井下环境的实时控制,并可对险情提前进行预警,尽量减少人员及财产损失.系统测试表明该设计为煤矿高效安全生产提供了有力保障.     

矿井自动监测预警系统的研究

本文提出基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统,阐述了无线传感器网络体系设计及节点的硬件和软件设计,选择了基于IEEE802.15.4标准的ZigBee技术作为无线传感器网络的通信方案,充分利用无线传感器网络的优点,实现对井下各种环境及生产参数全方位、实时监测,尽可能地减少煤矿安全生产隐患,更好的为安全生产服务。     

基于无线传感器网络的矿井监控系统

为了有效的对煤矿井下人员进行管理以及在煤矿发生事故后及时准确的对人员进行营救以减少损失,本文提出将无线传感器网络应用于矿井监控系统中,对矿井进行有效监测.本文描述了煤矿井下监控系统设计方案,最后对该应用系统进行总结.     

无线传感器网络在粮情监测中的关键技术研究

综合有线和无线传输系统的优点,构建基于无线传感器网络的新型仓储粮情温湿度监测系统体系.整个无线传感器网络监测系统根据仓库数量及分布划分成若干相对独立的传感器网络,每个相对独立传感器网络通过各自主族节点和网关接口,与仓库外现场总线相连,把传感器节点监测到的数据传输到仓储监测管理中心.重点讨论一个适合在仓储粮情监测的无线传感器网络的拓扑控制、网络通信协议及与现场总线互联等关键技术问题.     

基于无线传感器网络的水污染监测系统

针对水污染传统的检测手段耗时、步骤复杂,提出了使用无线传感器网络的水污染实时在线监测方案.所研制系统将无线传感器网络节点布置于所监测水域,利用无线分组服务数据通信技术远程传输监测数据,并通过因特网显示平台的监测点管理查询技术,全面提升系统的自动化与监测水平.探讨了传感器网络节能路由zigbee协议;实现了系统硬件与软件设计.模拟实验结果表明该系统可以实现远程管理中心和无线传感器网络的可靠、高速率的通讯.系统体积小、成本低,适用于现场水污染程度连续监测.     

基于无线传感器网络的森林火险监测系统的设计

介绍无线传感器网络技术在森林火险监测系统中的应用,采用CC2430无线传感器SOC为主控芯片设计了相应的硬件节点,结合Bayes数据融合算法,对主节点和分节点使用不同的软件设计方法.该系统能够实时准确地监测环境温湿度,起到了有效预防和监测森林火灾的作用.     

基于ZigBee技术的井下瓦斯监测系统

瓦斯浓度过高是引起煤矿事故的主要原因,为了确保井下人员安全问题,本文设计了基于ZigBee技术的井下瓦斯监测系统.该系统主要采用以CC2430为核心的ZigBee模块和传感器模块来构成监控子系统,地面可通过计算机和无线网络获得井下各模块的工作状态和数据,测试结果表明,该系统具有实时性好、准确度高、易操作等优点.     

一种基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统

提出了一种基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统,该系统不仅可以监测煤矿井下各种环境情况,还可以采集矿工生命体征信息,并且还带有自主呼救功能,比现有的煤矿安全监控更具可靠性和安全性.     

基于Agent的煤矿瓦斯在线监测系统的设计与实现

针对目前煤矿瓦斯监测系统存在的缺陷,设计并实现了一种基于Agent的煤矿瓦斯在线监测系统,弥补了当前煤矿瓦斯监测系统普遍存在的稳定性差和可靠性低等不足.首先,根据煤矿瓦斯的实际特点进行建模,结合Agent技术自身的特点,讨论如何将其应用在煤矿瓦斯监测系统中,最后对将Agent技术应用在煤矿瓦斯监测系统的优势进行了对比分析和仿真.实验结果表明,Agent技术应用在煤矿瓦斯监测系统中可以大大降低监测系统网络的数据流量、减少监测系统的响应时间与数据传输带来的能量损耗,提高系统的安全性和稳定性.     

信息融合技术在矿井安全监测系统中的应用

为了能够准确的判断矿井内环境的安全状况,利用信息融合技术设计了一套矿井安全监测系统.该系统主要由传感器节点、数据处理单元、地面监控单元和融合算法等几部分构成.传感器节点由温度传感器、瓦斯传感器、CO传感器和风速传感器组成,完成对井内各项数据的采集并将数据传送给数据处理单元;数据处理单元以CC2530芯片为控制芯片,对采集到的数据进行处理,并通过ZigBee技术实现无线传感器网络节点的数据传输;算法部分基于反向传播(BP)神经网络的融合算法,利用MATLAB实现的训练样本对实际数据进行融合,完成对实际情况的判断,最后做出决策.MATLAB仿真结果显示,融合后的结果与实际情况吻合,为矿井的安全监控提供更好的保障.     

基于CC1110的井下SimpliciTI无线监测传感网络设计

针对当前煤矿监测系统存在检测范围小、扩展困难的情况,提出了一种基于无线传感网络的新型煤矿安全与预警系统的设计方案.该方案采用了射频芯片CC1110作为无线传感器的核心,结合SimpliciTI网络协议与外围极少数元件搭建了射频片上系统(SoC).实验结果表明:网络中的节点具有传输距离远,可移动,通信稳定等特点,基本实现了对矿区环境参数的自动监测和报警.     

基于自适应在线遗传PID的监测网络拓扑控制研究

针对煤矿井下工作面环境复杂、无线传感器网络节点能量有限和通信易受干扰等实际特点,为了解决网络连通性、链路可靠性和能耗的问题,提出了一种基于自适应在线遗传PID的井下工作面无线传感器网络的拓扑控制算法.在局部平均算法的基础上,将控制算法和生物智能算法引入到WSN的拓扑控制中,可以克服现有的拓扑控制算法存在的收敛速度慢、算法不稳定等缺点,有效地提高能耗有效性和收敛速度.结果表明:将控制思想和人工智能引入到拓扑控制优化,与局部平均算法对比,节点平均启动能耗降低了84%,启动网络所有节点消耗的能量降低了60%～70%;启动时耗提高9.2%～12.7%,提高了收敛性和能效性.     

基于无线传感器网络的三维可视化矿井瓦斯监测系统研究

利用无线传感器网络进行矿井瓦斯浓度参数的采集,将这些数据通过汇聚节点融合后传输到瓦斯监测系统服务器存储,并在三维空间的查询状态下实时、同步显示于客户端。被监测巷道内的瓦斯浓度参数超限时,声光双重方式报警并直观显示报警区域,并提供紧急状态下的应急预案信息。系统为瓦斯灾害的预警和预控给出了强有力的技术支持,为煤炭企业瓦斯事故的预防提供借鉴。     

基于无线传感器网络的大气环境监测系统设计

介绍了无线传感器网络在环境监测领域的应用背景和国内外研究现状。对大气环境监测用无线传感器网络的节点硬件结构进行了设计,提出了基于无线传感器网络的大气环境监测系统的网络构建方案,并对系统的软件进行了分析和设计。展望了无线传感器网络在其它相关领域的应用前景。     

基于改进粒子群优化的井下WMSN覆盖增强算法

针对煤矿井下无线多媒体传感器网络(WMSN)覆盖问题,提出了一种基于改进粒子群优化的覆盖增强算法.结合煤矿巷道场景特点,构建了井下无线多媒体传感器网络多用感知模型.为提高网络覆盖率,采用带压缩因子的粒子群优化算法确定传感器节点的感知方向,同时引入模拟退火操作,克服了粒子群优化后期陷入局部最优造成网络覆盖率收敛于次优值的缺点,显著提高了网络的覆盖增强效果.算法通过寻优速度控制及概率突跳机制,在保证搜索精度的同时提高全局搜索能力,提升网络覆盖率的优化效果.仿真结果表明:基于改进粒子群优化的覆盖增强算法可有效消除感知重叠区和盲区,实现高效的覆盖增强,相比于其他典型井下WMSN覆盖增强算法具有更好的覆盖增强效果.     

基于煤矿设备有序拓扑的能量有效路由协议

为了可靠地监测井下设备的运行状态,延长设备无线监测网络的生命周期,采用一种新的路由协议代替Zigbee中的AODV协议.将煤矿井下液压支架运行状态无线监测系统中的监测节点分布简化为链式2层拓扑结构,应用Free-space无线信号传输模型寻找使该拓扑结构每回合能耗最小最优簇数,同时利用设备排列的有序性引入虚拟地址的方法来分簇,提出了一种基于Zigbee的虚拟地址能量有效分簇路由协议(ZVAEECP).仿真结果表明:该协议比Zigbee的AODV协议至少提高50%的网络生存周期,丢包率最大为0.87%,是相同情况下AODV的12%.ZVAEECP协议比AODV具有更长的网络生存周期和更高的可靠性,且路由表只需维护少数几条信息.该协议可以扩展应用到具有相似拓扑的其他设备中,适合在井下设备监测中应用.     

Research on Node Design of Wireless Sensor Network for Water Information Monitoring

介绍了一种以无线传感网技术实现水信息监测的方法.讨论了将短程和远程无线通讯相结合的分层传输结构,重点对实现分层网络需要的传感器节点和网关节点的关键技术进行了分析.并利用这些节点构建了水信息的监测系统.应用结果表明,节点设计通用、可靠,易于使用与维护.     

无线传感器网络的定位技术及其算法

无线传感器网络是由无中心节点的全分布系统组成的一种新兴的传输技术.在分析无线传感器网络的体系结构及传感器节点的工作原理的基础上,对无线定位技术及其算法进行了研究,从而得到不同种类算法的优缺点及其适用范围.     

基于ZigBee协议的无线温湿度监测系统设计

周围环境的温湿度信息对于生产和生活都有重要的影响,针对现有的温湿度监测系统布设线缆的复杂和高成本,结合无线传感器网络技术,提出了一种新的基于ZigBee技术的温湿度监测系统实现的方案.设计采用CC2420射频芯片及SHT11数字温湿度传感器.阐述了系统的总体设计、节点的硬件设计和软件设计.该无线化的温湿度信息采集系统具有结构简单、可靠性与扩展性好、布点灵活等特点,且具有很好的实用性.