基于WAVEMESH自组网的煤矿无线顶板压力传感器的研发与应用

通过调研目前在用的煤矿无线顶板压力传感器现场使用情况,发现传感器普遍存在着电路功耗大,电池使用寿命过短,井下采煤工作面工况复杂,导致无线网络不稳定、数据丢失的情况,以及存在着都是定时回传数据、支架压力突变时的数据无法捕捉到的问题。设计了一种基于WAVEMESH自组网的煤矿无线矿压传感器,本传感器采用STM32单片机为主控单元,采用接力型自组网传输方式,可对采煤工作面支架前柱、后柱、前探梁等三路压力进行实时采集、现场显示以及数据实时传输,将井下矿压数据实时在地面监控机房上位机显示,在井下工作面工况环境不好时可定时存储传感器数据,待网络恢复后再将数据上传。本传感器具有功耗低、电池待机时间长、网络健壮性强、可捕捉压力突变数据、数据采集精度高等特点,在多座煤矿井下现场应用后,使用效果良好。

基于WaveMesh的煤矿无线传感器自组网设计

该文针对煤矿巷道监测中传感器网络数据无线传输应用做了研究。基于WaveMesh协议优异的路由和防碰撞算法,巷道内无线传感器数据实现多跳路由、可靠传输和高实时性。WaveMesh无线传感器网络采用自组织分簇树网络架构。root节点在数秒钟内采集全网所有传感器的数据。传感器节点上电自动入网通讯。网络容量可动态扩展,抗干扰能力强。所有节点都可休眠并且满足低功耗应用。WaveMesh专有的全网异步唤醒算法,相比其他自组网如ZigBee,网络性能有很大提高。

基于WaveMesh网络与STM32的煤矿顶板离层监测系统设计

针对传统煤矿顶板离层监测系统维护困难、安装不便、灵活性低等缺点,以及当前无线监测系统存在信号传输不稳定、功耗高、使用周期短等问题,设计以WaveMesh协议为无线通信网络和以STM32单片机为主控芯片的顶板离层监测系统;系统采用主、从站结构,从站与离层仪相接,负责位移数据采集;主站则负责数据存储及通过光纤与井上通讯,利用WaveMesh低功耗无线自组网网络实现主、从站间的数据传输。现场实际应用结果表明,该系统信号传输稳定、运行可靠且功耗低,能够满足井下长时间工作要求。

基于WaveMesh的煤矿井下无线应力在线监测系统

设计了基于WaveMesh的井下无线应力在线监测系统;系统可在井下完成压力检测并现场显示数据,与监测子站间通过WaveMesh无线通讯技术,可显示每个测点的通讯和压力情况,并将数据通过井下以太环网传送到地面中心站,最终通过监测分析软件实现实时监测和报警。

高可靠性煤矿井下火源无线预警监测系统

鉴于无线ZigBee协议传输数据率低、距离短,为进行煤矿井下大范围高密度火源监测任务,设计一种高可靠性煤矿井下火源无线预警监测系统。在井下煤自燃隐蔽区域布置感温电缆,利用WaveMesh移动自组网协议多跳网络并行传递数据,根据节点路径选择算法选择传输的最佳路径,通过光纤冗余环网传输至监测终端。该系统以可靠性、健壮性和易移植性为设计原则,针对硬件抗干扰和防爆,射频转发相邻节点数据并设置避让机制,WIFI模块或RS485模块及接口模块二选一通信,光纤冗余环网传输数据。经试验表明,无线传感网络最大通信距离为37 m。采用WaveMesh多径路由协议,组成多跳网络在不同路由间自由切换,能够充分利用无线信号的冗余性。

井下液压支架压力在线监测系统设计

针对现有煤矿井下液压支架压力监测系统存在布线困难、组网规模小、传输距离短等问题,采用WaveMesh无线自组网技术,设计了一种井下液压支架压力在线监测系统。该系统通过无线压力传感器采集液压支架的压力数据,压力数据以无线方式传送给无线监测分站,并由无线监测分站通过RS485总线与光纤环网相连上传至地面监测主机。实际应用表明,该系统运行稳定、可靠,可实时、精确监测井下液压支架的压力变化。

压力在线监测系统在井下液压支架的设计

目前我国大多数的煤矿企业都是使用着无线的压力在线监测系统,但是普通无线的压力在线监测系统存在着组网规模小,放线距离短,传输效率低等问题,具有很大的局限性。

小波网格渐进压缩算法

对三角网格压缩进行了研究,扩展了基于小波的多决定分析理论,直接对三角网格进行不规则分析。保持网格连通性和几何性基础上,优化改善了曲面逼近质量,提高在每个决定层的压缩率。算法对3D网格连通性和几何性都提供了有效压缩。

无线自组网在煤矿上的应用

随着RFIC技术的发展,无线射频芯片得到了广泛的应用,传感器、智能仪表无线化成为未来发展的主流。矿用传感器由于其特殊的应用环境,无线传感器与传统的有线传感器相比具有无需布线、安装方便、维护简单等优点。

矿用无线一氧化碳传感器的设计与实现

在我国矿井安全监控系统当中,一氧化碳浓度监测是其中的重要组成部分。我国煤矿安全监察部门推荐部分矿井使用无限传感器。首先对于一氧化碳传感器检测原理进行了对比分析,之后提出了一个无线一氧化碳传感器设计方案,具备压力和温度补偿功能。之后对于该传感器的检测原理、温度补偿和压力补偿方式进行了详细介绍,重点分析了无线通信技术。结果证明,该无线一氧化碳传感器具有较高的精度,在响应时间、运行稳定性上都有一定的优势,可以满足井下一氧化碳气体质量浓度监控的使用需要。

海外老旧轨道交通信号系统改造技术方案研究

针对海外老旧轨道交通信号系统的现状,如何在不改变既有运营规则的前提下,低成本、方便地提升运营安全性,可用性及自动化水平是值得研究的课题。介绍一种基于无线WaveMesh网络的列车自动防护系统,通过与传统的技术方案比较,该方案系统结构简单,便于施工,成本低廉,通信稳定,特别适合海外老旧轨道交通线路信号系统的改造。