煤矿井上压风机智能监控系统的设计与应用

针对煤矿井下压风机系统存在监控设施不完善、故障定位排查效率低下、自动化程度低下等问题,本文采用PLC作为控制核心设计了一套具有三层分布式结构的井上压风机智能监控系统。系统采用多传感器实时采集压风机各项运行参数,通过工业以太环网实现现场与上位机的数据交互,并通过上位机交互界面实现压风机的远程监测与故障预警,有效提高了压风机系统自动化及智能化监控水平,实现了井上压风机的无人值守。     

基于ARM与ZigBee的矿用通风机监测系统设计

针对传统通风机监测模式的弊端,设计了新型矿用通风机在线监测系统.采用ARM-Linux嵌入式架构与ZigBee无线传感器网络技术实现对通风机运行状态的实时监测.无线传感器网络负责状态数据的采集与传输;采用Qt开发上位机监测软件,实时显示通风机相关部位的温度、振动、风压、风量以及电动机的电量参数,同时对通风机异常状态进行报警;通过手动与触发方式控制通风机传感器节点采集振动加速度数据,并以.txt格式存储于SD卡中以用于通风机故障诊断.整个系统安装简单、使用灵活,实际应用表明该系统能够很好地完成通风机状态监测任务.     

煤矿分布式突水监测系统设计

针对现有集中式煤矿突水监测系统人员劳动强度大、数据采集效率低等问题,基于ZigBee无线传感器网络架构,开发了分布式水文与围岩应力采集节点、路由节点和汇聚节点的硬件及软件,设计了一套煤矿分布式突水监测系统。该系统将矿井水文、应力监测集成在统一的网络中,通过上位机对采集数据进行集中处理,可实时在线获取矿井水文与围岩应力的动态变化。测试结果表明,该系统监测精度较高。     

基于无人值守的电网环境智能监测系统设计

针对目前电网设备无法实时监测预警以及人力、能源浪费现象,设计了一种基于自供能、无线传输网络和多传感技术的无人值守智能监测系统。该系统包括自供电能源管理模块、微控制器模块、多传感器模块、无线通信模块以及上位机。自供电能源处理模块采集当前环境中的太阳能并将其转换为3.3 V稳定电压为系统供电。多传感器模块采集当前环境中的温度、振动及声音信息传给微控制器模块融合处理,通过无线传输模块将数据信息发送给上位机进行实时显示预警。实验表明,系统工作性能优异稳定,适用于电网设备长时间的可靠监测。     

STM32+FPGA的导常振动信号采集存储系统

针对工厂重要设备运输途中可能损坏的情况,本文设计了一套采用STM32F103+FPGA框架的无线传输的振动信号采集存储系统,可以用于重要设备运输过程中异常振动的实时监测.首先将系统刚性连接在被运输设备上,通过三轴振动传感器获得振动数据,FPGA对数据进行采集、存储,STM32通过无线模块将数据发送至相应的上位机中、进行...     

煤矿风机运转状态监测与自动控制

为了对煤矿风机运转状态进行实时监测与控制,采用高分辨率红外光电传感器采集设备参数,M／T法测量出转速,并液晶显示结果;采集数据通过CAN接口传置组态软件矿山监控平台及GIS监控平台,速度异常声光报警,并接受组态软件监控平台及GIS监控平台命令实现风机的启停。实验结果显示本系统能保证检测的实时性,测量精度高,可以达到及时有效控制风机的启停。     

煤矿机电设备监测系统的设计

为了实时了解煤矿主要机电设备的运行情况,提出了一种煤矿机电设备监测系统的设计方案。该系统采用温度传感器、压力传感器、电量采集盒采集井下通风机、提升机等主要机电设备的运行状态数据,将数据统一传送到监测分站,监测分站通过RS485总线与地面监测中心的上位机通信,从而实现对煤矿井下机电设备的远程监测功能。长时间的性能测试结果表明,该系统运行状况良好。     

井下分布式无线应力监测系统设计

为解决煤矿下现有集中式控制应力监测系统可靠性差、施工困难的问题,基于分布式控制无线传感器网络,设计了适用于煤矿下复杂环境的分布式应力监测通信系统,详细介绍了系统总体结构、硬件电路及软件设计。以分布式无线Zig Bee为核心设计无线终端采集节点,实时获取井下支护设备应力。协调器节点数据通过CAN总线上传至上位机后进行数据处理。实验测试表明,系统实时性好,可靠性强,能够满足实际监测需求。     

基于无线MEMS传感器的晶圆传输振动监测系统设计

如何对半导体工厂运行中的晶圆传输设备进行监测也成为半导体厂商面临的主要问题之一。针对现有晶圆传输的振动监测问题,结合MEMS传感器和无线传输特点,提出了基于无线MEMS加速度传感器的晶圆传输过程的振动监测系统。系统以MEMS电容式加速度传感器为测试载体采集振动数据,通过蓝牙无线传感器网络将采集到的数据传输到主服务器,在监控PC上实时显示和处理,从而获得晶圆传输过程的振动信息。最后通过仿真验证可得,采用MEMS传感器可以满足轻负载的晶圆传输过程的测试需求,而且采用蓝牙无线传输方式也可以避免监测系统中的布线复杂,成本高等不足。系统实现了半导体工厂中的晶圆传输全过程的在线实时监测,可以及早发现生产线中设备的故障。     

基于ZigBee的矿用应力监测系统的研究

提出了一种新的煤矿巷道监测方法 ,即采用测力锚杆对巷道顶部深处的应力变化进行定时监测。系统主要分为三部分:传感器节点、通信主站和上位机。传感器节点负责采集和上传数据,数据主站负责管理各传感器节点并存储和上传数据,上位机负责汇总各传感器数据并对其进行分析处理。     

基于无线自组网络的矿井环境数据采集设备设计

针对目前煤矿安全监测系统大多采用固定的有线传感器组成的网络而存在监测盲区的现状,提出了一种基于无线自组网络的矿井环境数据采集设备的设计方案,详细介绍了低功耗无线自组网络的设计。该设备以ATmega16L单片机作为主控芯片,通过射频收发芯片NRF24L01实现无线收发功能,采用平面式网络拓扑结构及按需路由方式,实现了对矿井环境数据的采集及预警,减小了监测盲区,且具有较高的安全性和可靠性。     

采煤工作面无线传感器网络的无线通信信道建模

采煤工作面无线传感器网络有助于采煤工作面环境监测与采矿设备的自动化控制,而无线通信是影响采煤工作面无线传感器网络工作性能的关键因素。本文首先提出采煤工作面无线传感器网络系统结构图。其次分析采煤工作面煤岩层结构、机器噪声等因素对井下无线通信损耗的影响,建立了采煤工作面的无线通信信道模型。最后对模型进行仿真分析,并与实测数据相比较,结果表明,所建立的无线通信信道模型与实测数据有较好的匹配,为构建采煤工作面无线传感器网络奠定了基础。     

基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统研究与开发

利用无线传感网络技术和基于Intel Celeron嵌入式处理器的GENE-8310平台设计了一个新型的煤矿安全监测与预警系统。该系统利用瓦斯气体浓度、温度、湿度等传感器,通过无线传感器网络完成矿井环境监测、数据处理传送等任务;利用嵌入式GENE-8310平台对移动节点的信息进行数据汇聚及数据分析,并自动生成可视化曲线图表和超限警报提示,实现运用现代高科技技术手段来遏制煤矿矿难事故发生的目的。     

煤矿信息全面感知与智慧决策系统

针对目前煤矿安全生产过程中存在煤矿信息感知能力差、决策水平低的问题,提出了一种煤矿信息全面感知与智慧决策系统。该系统由胶囊网络层、数据传输层和云服务层组成:胶囊网络层由人员位置与行为感知胶囊、设备状态感知胶囊、环境感知胶囊构成,实现煤矿"人、机、环"全面感知;数据传输层采用无线传感器网络与有线网络结合的方法来实现煤矿井下数据可靠传输;云服务层通过基于随机森林的智慧决策机制为煤矿生产高效、可靠决策提供了保障。实验结果验证了该系统的有效性。     

煤矿带式输送机轴承监测诊断系统及其应用

针对煤矿现有带式输送机轴承故障诊断存在的问题,提出了一种新型的煤矿带式输送机轴承监测诊断系统的设计方案。该系统以矿用本安型振动监测分析仪与矿用本安型振动加速度传感器为核心,结合数据库服务器与组态王上位机软件,实现了煤矿带式输送机轴承的振动、温度信号采集与处理、故障实时分析与智能诊断、趋势分析、报告生成等功能。实际应用表明,该系统可实时监测煤矿带式输送机轴承的运行状态并进行故障诊断,满足了煤矿带式输送机运行状态监测与在线诊断的实时性和准确性要求。     

基于ZigBee无线网络技术的矿井监测系统设计

在研究ZigBee的IEEE802.15.4标准通信协议的基础上,提出了基于ZigBee无线传感器网络的矿井监测系统架构,主要介绍了对煤矿井下温度、湿度和瓦斯气体浓度监测的全新的无线传感器网络的体系设计及无线网络监测系统数据采集与传输的软硬件,实现了监测信号的获取和无线传输。这一设计方案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。     

《煤矿安全规程》监控、通信与监视修订意见

提出了《煤矿安全规程》修订应增加矿井移动通信、广播通信、视频监视、人员定位、煤炭产量监测、矿井火灾监控、矿山压力监测、水文监测、远程监控等内容。提出了严禁矿井监控系统与视频监视系统共用信道;矿井有线调度通信系统的电缆必须专用;主干网络应采用具有冗余功能的千兆或千兆以上矿用以太光网络;矿井移动设备和无线接入等应优选WiFi、ZigBee、4G等技术。提出了煤矿安全监控系统和矿井有线调度通信系统等的关键光缆和电缆应分设两条,从不同的井筒或一个井筒的不同位置进入井下;系统光缆和电缆应具有防护措施;底鼓不严重的矿井,系统光缆和电缆应埋入巷道底板与巷帮夹角处。提出了煤矿安全监控系统应具有主要通风机监控、瓦斯抽采监控功能;具有呼吸尘浓度、总粉尘浓度实时在线监测功能;具有风向监测功能;具有瓦斯变化率等分析功能;具有煤与瓦斯突出报警功能;高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井应选用全量程和高低浓度甲烷传感器,优选激光或红外甲烷传感器;采用载体催化元件的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等甲烷检测设备,必须定期使用校准气样和空气气样调校,每15d至少调校1次;甲烷超限断电功能每15d至少测试1次;高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面,必须在上隅角设置甲烷传感器,报警浓度为1.0%CH4,断电浓度为1.5%CH4,复电浓度为1.0%CH4等。     

基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统设计

文章介绍了基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统的结构组成、适用于煤矿井巷环境的ZigBee无线传感器网络拓扑结构及网络节点的构成、软硬件设计等。凭借基于ZigBee技术的无线传感器网络节点可移动、组网快速简单、成本低、网络易维护等特点,该监测系统有着很大的推广应用价值。