煤礦瓦斯監(jiān)測網格型無線傳感器網絡的實現.pdf

1、煤礦的自然條件非常復雜，開采條件也極端多變，礦井中可能存在著各種災害，增加了煤礦開采的不安全度，容易引發(fā)重大事故，給安全生產造成極大的困難。其中瓦斯災害較為嚴重，是煤礦安全生產的主要威脅因素。目前煤礦中主要以有線監(jiān)控系統(tǒng)為基礎進行瓦斯的監(jiān)測，此種監(jiān)測方式存在著種種的局限性和不足，已經不能滿足煤礦安全監(jiān)控的需求，從而存在較大的安全隱患。為此，本文提出了一種用于煤礦瓦斯監(jiān)測的網格型無線傳感器網絡，作為有線監(jiān)控系統(tǒng)的補充，將極大的提高煤礦瓦斯

2、監(jiān)測與預警水平。 煤礦瓦斯監(jiān)測網格型無線傳感器網絡主要包括協調器、路由器、普通型端設備和增強型端設備共四種節(jié)點，功能各不相同。本文設計了無線傳感器節(jié)點的硬件結構和軟件系統(tǒng)，以支持這四種節(jié)點的功能。 網格型無線傳感器網絡是一個自組織的網絡，針對瓦斯監(jiān)測工作的需求，本文設計了網絡的拓撲控制機制、無線節(jié)點接入機制和路由機制。拓撲控制機制主要解決網絡的建立、拓撲結構的生成和功率控制等問題；無線節(jié)點接入機制主要解決網絡中的數據沖突

3、問題；路由機制主要解決瓦斯監(jiān)測數據在網絡中的傳輸問題。 在煤礦瓦斯監(jiān)測工作中，工作人員需要獲得監(jiān)測區(qū)域中各個監(jiān)測點的瓦斯?jié)舛葦祿?，以便對整個區(qū)域的瓦斯分布進行分析和必要的預測。此外，一旦監(jiān)測區(qū)域內的瓦斯?jié)舛瘸瑯?，要求監(jiān)測網絡能夠及時報警。為此，針對無線傳感器網絡自身的特點，設計了周期巡檢和中斷喚醒相結合的網絡工作方式，使無線監(jiān)測網絡在節(jié)能的前提下可以滿足上述監(jiān)測工作的要求。 在長約90米的平直室內走廊對所設計的網絡進行了