基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦井下設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng).pdf

1、煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是煤礦實(shí)際生產(chǎn)中不可或缺的部分,目前主要的監(jiān)測(cè)對(duì)象是環(huán)境安全監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)工藝監(jiān)測(cè),對(duì)電氣設(shè)備溫度、電纜接頭溫度的監(jiān)測(cè)通常是煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的弱點(diǎn)甚至是盲點(diǎn)。由于礦用設(shè)備老化、負(fù)荷過大等現(xiàn)象都可能引起設(shè)備溫度過高、進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)、爆炸現(xiàn)象,不僅嚴(yán)重影響煤礦的安全生產(chǎn),而且威脅著作業(yè)人員的生命安全、還會(huì)給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,對(duì)煤礦井下設(shè)備溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行預(yù)警研究是很有必要的,本文使用傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)結(jié)合有

2、線傳輸技術(shù),設(shè)計(jì)了一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來對(duì)設(shè)備溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)測(cè)溫度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析和預(yù)測(cè)預(yù)警。
　　設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由終端節(jié)點(diǎn)模塊、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)三部分組成。其中終端節(jié)點(diǎn)主要用于對(duì)設(shè)備溫度的采集、顯示并對(duì)超過閾值的溫度進(jìn)行控制報(bào)警,STM32處理器作為主控器,匯聚各單節(jié)點(diǎn)的信息,并接收上位機(jī)的控制命令發(fā)送給終端節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)主要用于上位機(jī)監(jiān)控中心與各終端節(jié)點(diǎn)的信息傳輸,采用兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行組網(wǎng)通信,各終端

3、節(jié)點(diǎn)與主控器使用CC2530無線收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)ZigBee組網(wǎng),主控器與監(jiān)控中心使用CAN總線來連接。上位機(jī)可以將CAN總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行顯示、保存,并通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練進(jìn)而預(yù)測(cè)設(shè)備溫度時(shí)間序列的變化趨勢(shì)。
　　系統(tǒng)通過在狹長(zhǎng)的走廊模擬煤礦巷道進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示CC2530模塊組網(wǎng)穩(wěn)定,CAN總線數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確可靠,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效果,找到設(shè)備溫度變化的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)而預(yù)測(cè)出設(shè)備溫度的未來變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患,保障了煤