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基于低功耗无线传感器网络的煤矿井下环境监测系统设计

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煤矿机械 2015年第3期36卷 226-228页

作者：王志秦唐山学院河北唐山063000

针对现有煤矿井下环境有线监测方式成本高、接线复杂的问题,提出将低功耗无线传感器网络技术应用于井下监测系统,设置多个传感器节点采集多种数据,各节点以无线方式传输数据,提出改进型基于地理位置的路由协议构成MESH结构自组织网络,... 详细信息

针对现有煤矿井下环境有线监测方式成本高、接线复杂的问题,提出将低功耗无线传感器网络技术应用于井下监测系统,设置多个传感器节点采集多种数据,各节点以无线方式传输数据,提出改进型基于地理位置的路由协议构成MESH结构自组织网络,系统低功耗运行实现远程监测。该系统具有通信距离远、成本低、使用灵活、数据测量准确、抗干扰、使用寿命长等优点。

关键词：无线传感器网络井下环境监测 MESH 低功耗自组织

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基于单片机的煤矿井下环境监测系统设计

电子世界 2016年第13期 61-62页

作者：闵涛枣庄矿业(集团)有限责任公司新安煤矿

本文设计一种基于MSP430单片机的井下环境监测系统。该系统由井下监控终端和监控上位机组成,可对井下各项环境参数进行监测报警。同时,上位机和下位机之间采用n RF905进行无线传输通信,并使用工程组态软件(MCGS)作为该系统的监控层软件... 详细信息

本文设计一种基于MSP430单片机的井下环境监测系统。该系统由井下监控终端和监控上位机组成,可对井下各项环境参数进行监测报警。同时,上位机和下位机之间采用n RF905进行无线传输通信,并使用工程组态软件(MCGS)作为该系统的监控层软件,具有良好的人机交互性。

关键词： MSP430单片机井下环境监测无线传输通信 MCGS

基于ZigBee和Internet的煤矿井下环境监测系统

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基于ZigBee和Internet的煤矿井下环境监测系统

第23届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第5届中国煤矿信息化与自动化高层论坛

作者：霍德鹏山西晋城无烟煤集团有限公司机电处

针对现有煤矿井下环境监测系统中,存在监测盲区、传感器布线复杂、扩展性差等缺点,提出了基于ZigBee和Internet的煤矿井下环境监测系统。系统利用ZigBee无线传感器技术对井下的环境信息进行采集,并通过以太网将数据传输到井上监控中心... 详细信息

针对现有煤矿井下环境监测系统中,存在监测盲区、传感器布线复杂、扩展性差等缺点,提出了基于ZigBee和Internet的煤矿井下环境监测系统。系统利用ZigBee无线传感器技术对井下的环境信息进行采集,并通过以太网将数据传输到井上监控中心。工作人员通过监控中心的运行画面对井下环境进行监测、分析,并及时采取相应措施。利用ZigBee无线技术可以弥补传统煤矿监测监控系统的一些缺点,具有较高的应用和推广价值。

关键词： ZigBee 井下环境监测 Internet CC2420 CC2430

来源： cnki会议评论

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矿山井下环境质量监测

工业安全与环保 2012年第3期38卷 48-50页

作者：石零余新明杨伟忠莫荣世江汉大学化学与环境工程学院武汉430056 工业烟尘污染控制湖北省重点实验室武汉430056 广西华锡集团股份有限公司科技部广西柳州545006 广西华锡集团股份有限公司铜坑矿广西南丹547207

结合井下空间环境质量和监测的现状,从国家矿山井下安全避险"六大系统"的规定出发,针对矿山井巷系统及井巷环境特点,对CO气体、风速的监测以及环境监测网络所存在的困难进行了分析,在此基础上给出了井下环境监测传感器选择及应用注意事... 详细信息

结合井下空间环境质量和监测的现状,从国家矿山井下安全避险"六大系统"的规定出发,针对矿山井巷系统及井巷环境特点,对CO气体、风速的监测以及环境监测网络所存在的困难进行了分析,在此基础上给出了井下环境监测传感器选择及应用注意事项,井下环境监测构建的形式及发展方向。

关键词：井下环境监测监测网络 CO监测风速监测

基于ZigBee和CAN-BUS技术的井下监测及呼救系统设计与实现

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基于ZigBee和CAN-BUS技术的井下监测及呼救系统设计与实现

作者：胡雪云南大学

学位级别：硕士

在我国诸多安全生产事故的案例中,瓦斯爆炸、矿井坍塌、气体中毒等灾害不胜枚举。尤其是瓦斯突出事故,在过去的五年来发生次数多达124起,占到世界总次数的37%以上。随着开采深度的不断推进,环境中的有害气体浓度也随之增加,在很大程度... 详细信息

在我国诸多安全生产事故的案例中,瓦斯爆炸、矿井坍塌、气体中毒等灾害不胜枚举。尤其是瓦斯突出事故,在过去的五年来发生次数多达124起,占到世界总次数的37%以上。随着开采深度的不断推进,环境中的有害气体浓度也随之增加,在很大程度上威胁着矿山企业的安全生产,也威胁着井下作业人员的生命安全。根据专家预测,到2020年全国能源总消费量中煤的需求量,预计将达到30-32亿吨,预示着煤炭产业将会是一只“潜力股”。那么,矿山安全监控系统自然而然就成为了保障矿山安全生产和井下作业人员人身安全的重要屏障。然而,我国的矿山安全生产技术相比其他国家而言较为落后,现有的监控系统难以在成本和信息网络化之间寻求一个完美的结合点,使得其普及度不高,大多数中小型矿山尚未大规模配备使用。本论文研究从我国矿难事故频发的背景出发,结合我国矿产行业自身特点,提出基于ZigBee和CAN-BUS(?)总线技术的井下监测及呼救系统。该系统可以实时监测和记录井下工作人员所在位置的各种环境参数值,并通过串口向上发送到上位机通过LabView进行显示。系统预设两种不同的报警模式,分别为环境报警与突发事故报警。即采集到的环境值超过报警阀值,或者井下作业人员因疾病等原因造成身体不适,均可通过报警声及时地向地面监控中心反映。与此同时,若周边有其它作业人员,也能够及时地对该工友施予援手。此外,监测人员也可根据本系统中采集到的网络ID和工人ID等标识该工人的位置,并作出一个粗略定位,可有效避免了事故的发生以及提高事故搜救效率。除此以外,本系统还实现了数据、话音的共线传输复用,在很大程度上提高了井下作业人员之间以及和地面人员的交互性。本论文首先对相关背景知识和技术作一个简要的介绍,其次对系统的硬件设计与软件设计给予详细的阐述,最后完成整套系统的测试、验证方案可行性。

关键词：无线传感网 ZigBee CAN总线+话音 LabVIEW 井下环境监测

数字化矿工—井下人员定位和安全监控系统研究

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数字化矿工—井下人员定位和安全监控系统研究

作者：陈旸西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着我国煤炭工业规模不断发展，其安全性、信息化水平不断提高，尤其在保障井下作业人员安全措施中，越来越多应用到无线通信技术等信息新技术。因此，如何利用无线定位技术、遥感技术、视音频传输技术和现代通信技术，实时了解各类现... 详细信息

随着我国煤炭工业规模不断发展，其安全性、信息化水平不断提高，尤其在保障井下作业人员安全措施中，越来越多应用到无线通信技术等信息新技术。因此，如何利用无线定位技术、遥感技术、视音频传输技术和现代通信技术，实时了解各类现场作业人员的数量、在巷道的分布情况和动态变化，并进行空间的精确定位、可视化沟通、指挥和调度，已成为煤矿安全生产行业所关注的热点问题。近年来，国有大中型煤矿企业已经完成了井下人员定位系统和安全监控系统的建设虽取得了较大的成效，但是目前通行的煤矿监控系统和视频监控系统，所有的传感器都架设于煤矿的固定地点，在其它的区域（例如关键区域和传感器采集盲区）尚需要安检员进行巡视;当前采用的通用定位技术仍然是RFID等区域定位技术，定位精度取决于定位基站的分布密度，无法实现精确的人员定位;目前国内诸多研究机构着力研究井下精确定位方法，但尚无更多突破。论文分析了我国煤炭企业中数字化矿山项目研究和发展现状，提出一套完整的数字化矿工(Digital Miner System，DMS)系统的实现方案，将环境监控、人员定位、通讯等系统与井下安全主体——人紧密结合，实现针对矿工自身安全、井下移动通讯、移动视频、移动检测、人员定位等融合于一体的集成与优化;研究了数字化矿工系统中无线定位和移动视频两种关键技术;并阐述了数字化矿工服务器软件的程序架构，对系统通讯协议及定位、移动视频和部分功能界面进行了重点描述。该系统属于中煤集团南梁矿业定制系统，目前已完成投运，使用效果经过西安软件测评中心检测，目前正处在安标申请过程中，已在常州矿用设备检测中心完成系统组成设备的定型检测，即将获得防爆合格证，等待系统测试完毕获取安标证。该系统的应用，不仅可以满足煤矿企业的日常生产调度，提高煤矿企业的劳动生产效率，降低开采成本，而且实现了对井下工作人员的无线定位和环境参数的实时监控，将传统的煤矿安全管理由矿山转移到了矿工本身，将大幅提高煤矿企业的安全生产管理水平和应急处理能力，可以推广到其它煤矿与非煤矿山，将取得良好的经济与社会效益。

关键词：数字化矿工井下人员定位井下环境监测移动视频监控煤矿安全

基于ZigBee的煤矿安全监测及人员定位系统研究与设计

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基于ZigBee的煤矿安全监测及人员定位系统研究与设计

作者：王长荀华北水利水电大学

学位级别：硕士

近年来,随着科技的飞速发展,新的技术不断被应用到煤矿上,采矿业正在朝智能化方向迈进。但目前传统的采矿方法还无法被完全取代,井下工作人员的生命安全时刻受到突发状况的威胁。如何实时准确的对井下环境进行有效检测,提高井下作业的... 详细信息

近年来,随着科技的飞速发展,新的技术不断被应用到煤矿上,采矿业正在朝智能化方向迈进。但目前传统的采矿方法还无法被完全取代,井下工作人员的生命安全时刻受到突发状况的威胁。如何实时准确的对井下环境进行有效检测,提高井下作业的安全性。灾害发生时如何对受困人员进行快速、高效的定位以提高救援的效率,都是值得研究的课题。建立以预防灾害为主,事故救援为辅的管理模式是解决矿难事故频发的有效手段,实施的关键是建立电子信息为主的智能系统平台。本论文分析了国内外煤矿安全监测及人员定位系统的研究与现状,对ZigBee技术相关内容做了概括性介绍,探讨了基于RSSI定位的基本原理及关键技术,介绍了 WSN中主要的测距技术和基于测距的常用定位算法,简单概述了当前的RSSI滤波算法。通过对这几种算法的对比和测试,最后在井下复杂的环境下选择定位效果更好的改进的加权质心定位算法,并在MATLAB上对算法进行了精度和误差分析,相比其它几种算法这种算法能有效的提高人员的定位精度。煤矿安全监测和人员定位系统分为井上的监控中心和井下的采集与定位两部分,本文针对井下采集和定位所需要的软硬件作出了比较详细的设计和说明,并对井上部分的监控软件进行了描述。井下部分选用TI的CC2530芯片基于Z-Stack协议栈进行组网,定位系统节点分为终端节点、参考节点和协调器。参考节点分布在井下的各个重要的巷道上收集RSSI值,并将收集到的RSSI值传给旷工携带的终端节点上,终端节点通过计算得到位置信息值,并将计算结果通过井下无线传感网络传送至井上控制中心,并在监控软件上进行显示,监控软件同时可以向参考节点和定位节点发送配置信息及控制命令。参考节点对周围的环境信息进行采集,环境异常时通过ZigBee网络将信息传送至定位节点,定位节点鸣响蜂鸣器,通知井下人员及时撤离。为预防定位节点电池电量不足造成的网络故障,系统利用CC2530自身的ADC对电量进行采集,通知相关人员及时更换电池。在实验室内模拟井下的复杂环境进行仿真测试,在上位机软件上进行定位效果的显示,改进后的加权质心定位算法能够提高定位精度,并能够对环境进行实时监测。

关键词： ZigBee技术 CC2530 人员定位 ZigBee传感网络井下环境监测

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无人驾驶技术在矿用电机车中的实施与应用

今日自动化 2023年第1期 18-20页

作者：侯华山临沂市兰陵县尚岩镇会宝岭铁矿有限公司山东临沂277712

文章通过对实际矿井下运输条件的分析,对自动无人驾驶技术展开了研究,展现出无人驾驶在运输上的多种技术优势,促进行业的进一步发展。

关键词：自动化控制无人驾驶技术矿用电机车实施与应用井下环境监测

基于Cortex-M3的井下报警及定位系统设计

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渭南师范学院学报 2015年第22期30卷 39-42页

作者：张莹渭南师范学院数理学院陕西渭南714099

针对频发的矿难事故提出一种智能井下预警及求救系统设计方案.该系统以Cortex-M3为控制核心,采用ZigBee无线组网和CAN总线技术通信,可实时监测并记录井下各种环境参数.当瓦斯浓度超过设定值时,系统将向矿工及监控中心发出报警信号.此外... 详细信息

针对频发的矿难事故提出一种智能井下预警及求救系统设计方案.该系统以Cortex-M3为控制核心,采用ZigBee无线组网和CAN总线技术通信,可实时监测并记录井下各种环境参数.当瓦斯浓度超过设定值时,系统将向矿工及监控中心发出报警信号.此外,监测人员还可利用该系统标识并定位矿工所处位置.该系统具有运行稳定可靠、实时性强等特点,可有效提高矿井的事故预防能力.

关键词： Cortex—M3 ZigBee CAN总线井下环境监测