基于wsn的井下巷道瓦斯监测系统设计new

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1、第30卷第8期煤矿机械Vol.30No.82009年8月CoalMineMachineryAug.2009基于WSN的井下巷道瓦斯监测系统设计王昕，丁恩杰，周兴，王振华（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008）摘要：为了满足矿井巷道环境多参数监测的需求，根据矿井巷道地形的特点,设计了一种可靠的井下巷道无线传感器网络瓦斯监测系统，该系统克服了有线传感器网络的局限性，避免了其他无线通信技术高功耗的缺点。其中设计了网络的路由机制,给出了相应的硬件平台,设计了中断唤醒工作方式，同时也给出了试验方法。该系统简单、可靠、经济，具有很好的应用前景。关键词：巷道监测系

2、统；无线传感器网络;可靠性中图分类号：TP212文献标志码：A文章编号：1003－0794（2009）08－0037－04DesignofGasMonitoringSysteminMineLanewayBasedonWirelessSensorNetworksWANGXin，DINGEn-jie，ZHOUXing，WANGZhen-hua（InformationandElectricalEngineeringCollege,ChinaMiningandTechnologyUniversity,Xuzhou221008,China）Abstract:Tomeetthe

3、needofmulti-parametermonitoringsysteminminelanewayenvironmentandaccordingtothecharacteristicsofthelanewaylandform,aWSNgasmonitoringsysteminminelanewaybasedonqualityofservicewasdesigned.Thissystemconquersthedefectofwiredsensornetworksandavoidsthehigh-energycostofotherwirelesstechnology.

4、Theroutingmechanismwasdesigned.Thehardwareofthesensornodewasgivenandtheworkmodeforthesystemwasalsodesigned.Theex-perimentmethodwasgiventoo.Thesystemissimple,reliable,economicandhasagreatfuture.Keywords:lanewaymonitoringsystem;wirelesssensornetworks;reliability!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

5、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（2）在2个集中载荷作用下梁的弯曲挠度123456由式（4）得FA=22500NFB=22500N图5试验简图代入式（6）得1.标准砝码2.砝码架3.百分表4.圆钢5.钢轨6.轨道衡台面yC=0.178mm5结语（3）在均布载荷作用下梁的弯曲挠度根据几种受力模型下理论值和试验值的比较由式（7）得可知，在中间段受均布载荷作用下梁的弯曲挠度下FA＝22500N的数学模型最合理，也就是说，钢轨的存在使力在FB＝22500N轨道衡的称量台上进行了分配。该数学模型可为代入式（8）得轨道衡称量台的优化设计提供指导。yC=0.221mm参考文

6、献：4轨道衡称量台的试验值［1］暴学志.轨道衡计量技术的发展及应用［J］.铁道建筑，2008(1):试验采用如图5所示，在称量台上加上工作用83-85.的钢轨，在钢轨上面对称于轨道衡的中间位置布置［2］冯化中，王行方，周晓峰.动态电子轨道衡称梁刚度的有限元计算［J］.铁道标准化，1995(2)：24-25.2根相距1750mm的圆钢，模拟火车的车轮，在圆［3］冯化中，李世林，姜会增，等.GCU-100轨道衡的可靠性设计［J］.钢上面有支撑标准砝码的砝码架，施加3t、9t、12t、铁道技术监督，2007，35(10)：30-33.15t、18t的载荷。在轨道衡两端采用

7、固定连接，中间［4］霍焱，习宝林.材料力学［K］.北京：高等教育出版社，1994.采用百分表测量台面的挠度值。表1列出9t载荷作者简介：孙占刚（1971-），河北承德人，承德石油高等专科学下的测量结果。校副教授，毕业于燕山大学机械设计及理论专业，主要从事机械优表1GCU-150动态电子轨道衡台面挠度值化设计、有限元分析等方面的研究，电话：0314-2375955，电子信箱：第1次测量值/mm第2次测量值/mm均值sun_zhg@sina.com.0.230.2150.223收稿日期：2009－03－1337Vol.30No.8基于WSN的井下巷道瓦斯监测系统设计