煤礦瓦斯監(jiān)測網(wǎng)格型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn).pdf

1、煤礦的自然條件非常復(fù)雜，開采條件也極端多變，礦井中可能存在著各種災(zāi)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(chǎn)造成極大的困難。其中瓦斯災(zāi)害較為嚴(yán)重，是煤礦安全生產(chǎn)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(chǔ)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(jīng)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(wǎng)格型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，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(yù)警水平。 煤礦瓦斯監(jiān)測網(wǎng)格型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要包括協(xié)調(diào)器、路由器、普通型端設(shè)備和增強型端設(shè)備共四種節(jié)點，功能各不相同。本文設(shè)計了無線傳感器節(jié)點的硬件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)，以支持這四種節(jié)點的功能。 網(wǎng)格型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個自組織的網(wǎng)絡(luò)，針對瓦斯監(jiān)測工作的需求，本文設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的建立、拓撲結(jié)構(gòu)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(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)沖突

3、問題；路由機制主要解決瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)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?shù)據(jù)，以便對整個區(qū)域的瓦斯分布進行分析和必要的預(yù)測。此外，一旦監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)，要求監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)能夠及時報警。為此，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的特點，設(shè)計了周期巡檢和中斷喚醒相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)工作方式，使無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)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(nèi)走廊對所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)進行了