矿用无线传感器网络自组织协议设计

文章提出了一种矿用无线传感器网络的自组织协议,给出了适用于矿井环境监测的节点结构、无线传感器网络的拓扑结构和网络协议,实现了一种低功耗无线传感器网络。     

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ZigBee的矿井采空区温度监测系统

通过对矿井实际工况进行分析,为有效监测矿井采空区既有传感器节点的温度,设计了一种基于ZigBee的矿井采空区温度监测系统。该系统由温度传感器节点,无线温度采集终端和井上计算机等组成。重点介绍系统的总体结构,传感器节点和无线温度采集终端的设计,以及采用LabVIEW编写的上位机软件。该系统克服了井下布线困难的缺点,实现了采空区温度的全面监测。     

网格型煤矿监测无线传感器网络设计与实现

针对矿井巷道局部监测无线传感器网络规模较大的情况,提出一种网格型煤矿监测无线传感器网络。设计了网络的拓扑控制机制、路由机制和冲突避免机制,开发了无线传感器节点,设计了无线传感器网络自动监测工作方式。模拟矿井巷道环境对系统进行了试验,试验效果良好。     

基于WSN的矿井事故搜索探测多机器人系统

为解决煤矿井下事故中环境探测、人员搜索定位、远程通信等问题,建立了一种基于无线传感器网络的子母式多机器人系统,设计了子、母2种机器人构型并具体分析了其越障性能,提出了以子机器人为节点的链状冗余传感器网络结构,建立了一种基于FPGA软核的多传感器接口模块.初步实验证实,这种以移动机器人为节点,采用无线传感器网络技术将多机器人协调控制而实现的矿井搜索探测多机器人系统,能够在井下复杂地形中运动并配置多机器人节点,搭建无线多跳通讯网络,实现井下信息获取和多机器人控制.     

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯预警系统设计研究

传统矿井瓦斯监控设备采用有线方式传送信号,导致线路铺设复杂、扩展性差。针对这种情况,文章设计一种基于无线传感器网络的矿井瓦斯浓度预警系统。该系统节点以AVR单片机Atlmega128L作为核心,外围结合瓦斯传感器KGS-20和无线收发模块nRF2401芯片,实现了对煤矿瓦斯浓度的监测和预警。     

基于压缩感知的矿井无线传感器网络目标定位

针对无线传感器网络定位技术在煤矿井下目标定位存在定位精度低、参考节点多、节点功耗大等问题,提出一种基于压缩感知算法的矿井无线传感器网络目标定位方法。该方法根据矿井目标定位需求和无线传感器网络特点设计了离线阶段和在线监测阶段的目标定位方案。离线阶段构建稀疏矩阵指纹库,在线监测阶段构建观测矩阵和测量值向量,并结合指纹库重构目标节点位置信号,实现矿井目标精确定位。通过仿真实验将压缩感知算法定位与两种传统算法定位进行比较,结果表明,本文算法定位精度较高,可控制在0.8 m以内,满足定位需求。     

一种用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络设计

无线传感器网络是现代无线通信技术、微型传感器技术和网络技术相结合的产物,是近年来迅速发展的一种新型网络技术,它的出现对环境监测、家庭自动化和后勤服务等领域将产生革命性的影响。在介绍无线传感器网络特点的基础上,分析了无线传感器网络用于煤矿瓦斯监测的优势,讨论了传感器网络硬件设计原则,给出了用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络系统方案,重点研究了传感器节点硬件结构。与传统的监测系统相比,该系统具有结构灵活、可扩展性强、测量准确等特点。     

基于SimpliciTI网络协议的井下无线监测网络

针对矿井挖掘延伸容易对数据无线传输和网络生命周期造成较大影响的现状,从均衡网络能耗的角度出发,设计了一种基于SimpliciTI网络协议的井下无线监测系统。首先选择CClll0芯片作为节点核心,在SimpliciTI网络协议栈的基础上组建了无线传感器自组织网络,然后分析和改进了SimpliciTI网络跳频机制,针对各节点频率跳变的盲目性,提出了一种基于信道预测的网络接入机制。     

基于无线传感器网络的改进RSSI井下定位算法的矿井人员定位系统设计

为了确保矿井人员的人身安全,提高井下定位系统的精确度,设计一种基于无线传感器网络的改进RSSI井下定位算法的矿井人员定位系统。根据井下环境特点搭建了系统框架,并详细介绍了系统的传感器节点结构及硬件设计,针对矿井环境特点,修正测距模型,在RSSI算法中引入加权因子求平均的算法定位未知节点,并通过泰勒级数展开求导的方法对坐标进行修正,最后采用加权质心算法求未知节点的坐标。仿真实验表明,改进后定位算法定位的精度较为精确,具有一定的应用价值。     

基于ZigBee网络的智能小区网络管理系统的研究

ZigBee技术是一种面向无线传感器网络的新技术,引入基于Zigbee的无线网络进行测控具有明显的优势:便于部署、节点数量大、分布密度高、覆盖范围广,并具有一定的数据融合能力,因此可以节约整个网络的能量,还可以实现精确的测控。本项目利用ZigBee无线技术来提供部署灵活、成本低、精度高的小区网络管理系统,为用户提供更加舒适和智能化的生活环境,如对水表、电表等变化情况进行实时监测,为用户提供及时有效的信息汇报服务。     

基于无线传感网与静力水准集成的矿区地表沉降监测

随着社会的发展,对矿区地表沉降与重要建筑物等监测的实时性、自动化、精确度要求越来越高,传统的精密水准测量需野外作业,且周期长、花费大,不利于进行长期、实时、自动化监测。为此,将无线传感器网络技术与传统的静力水准监测相结合,构建了一套结合低成本ZigBee无线技术与GPRS技术的无线静力水准监测系统。静力水准仪作为传感器连接于无线网络子节点,子节点将采集到的数据发送至主节点,再通过DTU模块,利用GPRS网络发送到远程的数据库。系统可实现远距离实时、高精度的矿区地表沉降监测,具有广阔的应用前景。     

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。     

无线传感器网络技术在江河水位监测中的应用

基于ZigBee无线通信协议的无线传感器网络技术,研究江河水位监测系统解决方案,将无线传感器网络技术、数字化水位传感器和单片机控制技术相结合,利用改进的DV-hop算法对传感器节点定位,并结合节点处水位的变化情况,来实现对江河安全实时监控。     

Study on remote monitoring system for landslide hazard based on wireless sensor network and its application

Based on Beidou satellite communication platform, sliding force remote monitoring and warning system was widely used in Lingbao Luoshan gold ore, which had achieved remarkable social and economical benefits. However, there is one monitoring point at every 1 000 m², and their distribution is so discrete that it will no doubt increase construction and operation cost if every monitoring point was installed a Beidou subscriber machine. Therefore, based on Zigbee wireless sensor network technology, network structure and the nodes, embed wireless sensor node in remote monitoring and warning system, a base platform of local wireless sensor network is formed, and it can combine punctiform monitoring information with planar network and transmit concentrated information through Beidou satellite terminal machine; as a result, this largely expands the transmission distance of monitoring data.     

煤矿机电设备信息集成系统的研究

分析了煤矿机电设备监控系统的现状,结合目前测控技术和网格技术的发展,研究了煤矿机电设备信息集成系统的网络结构及其相关技术,并付诸实践。     

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。     

联网群控技术在煤矿监控系统中的应用

针对常规的煤矿监控系统的弊端，本文提出了采用工控组态软件MCGS和PLC控制单元，同时配以可靠的硬件集成系统，可以实现煤矿安全监控系统的联网群控技术，并为建立多级煤矿生产安全预警体系提供了新的思路。     

基于ARM9和ZigBee的矿井机车运输监控系统的设计

为了进一步提高煤矿井下机车运输管理的安全性和有效性,设计了基于嵌入式和ZigBee技术的机车运输监控系统,介绍了系统的设计方案和工作原理,包括系统结构,节点基本结构,节点通信以及软件设计等。通过ZigBee无线网络和全光网络等技术的结合,实现了地面控制中心对井下机车运输状况的智能监控,对改善煤矿的安全生产和管理有着重要的现实意义。