基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统探析

《基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统探析高穆哈尔滨市煤矿安全检测监控中心摘要：在我国煤炭行业屮，瓦斯爆炸是危机人员安全的首要问题。当前，随着科学技术和煤矿挖掘技术的进步，煤炭开采规模不断地扩大，同时煤矿井下作业的工作强度也在增加，在这样的情况下我们就需要进一步加强煤矿挖掘的安全性。随着煤矿挖掘深度的增加，使得井下存在着更多的瓦斯，瓦斯的含量越高，人们工作的危险系数就在不断增加，给煤炭工作者带来了严重的危害。近几年来，煤矿瓦斯爆炸事故频发，给煤炭工人和煤炭企业带来了严重的损害。当前，为了能够满足煤矿瓦斯监测系统的需要，相关人员结合现代的网

2、络技术研究出了无线传感器网络监测系统，用以进行煤矿瓦斯监测，这种无线传感器具有普通传感器不具备的优点，提高了瓦斯监测的精度，提高了煤矿工人的牛命安全保障。木文就煤矿瓦斯的无线传感器网络进行探析。关键词：无线传感网络;煤矿瓦斯;监测系统;煤炭行业是我国最为重要的行业之一，煤炭是我国工业生产中重要的能源，近几年来随着工业的不断发展，煤炭的需求量不断上升，但是也伴随着更多的煤炭事故的发生，尤其是煤矿瓦斯爆炸。当前，瓦斯爆炸已经成为危及煤矿开采安全的最危险的因素。传统的监测系统一般是采用有线模式进行信息的传递，其中还需要借助A/D转换器来完成信

3、息的传递，因此传统的监测系统具有中间环节多、监测效果不精准等缺点，使得煤炭开采的成本大大增加。基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测，运用无线网络技术进行瓦斯监控，提高了瓦斯监测的精确度并且降低了监测成本，这样对于煤矿的开采来说是很重要的。本文就基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监控系统进行探析、不断进行技术上的改革，提升监测系统的监测精准度和降低瓦斯监测的成本。1.无线传感网络煤矿瓦斯监测系统的相关介绍1.1监测系统的组成整个的监测系统主要由流量传感器节点和汇聚节点两个部分组成，其中流量传感器主要是用作数据的采集，流量传感器对瓦斯的主要构成物质一

4、一甲烷十分的敏感，因此监测系统的精准度很高，流量传感器将数据收集起来之后传递给汇聚节点。汇聚节点的主要作用是总体的信息数据传递和管理作用，它能够将各个子节点中的信息数据进行汇总和发送到计算机内，有效地实现了煤矿瓦斯监控。1.2监测系统的优点当前，传统的煤矿瓦斯监测系统采用有线模式进行信息数据的采集和传递，因此这种监测系统就需要在煤矿架设数据传输线路来进行通信信息的传递和采集。但是，煤矿井下本来就很拥挤，线路的建设使得拥挤程度增加，不利于煤炭开采工具的使用。另外，煤矿井下结构处于不断的变化中，在变化的过程中可能会使得某些线路受损，进而影响

5、到整个线路的监控。相比于有线监测系统，基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统具有以下4个优点:一是无线检测系统中的传感器体积小，可以在煤矿井下大量的使用，节省煤矿内的空间，有利于大型煤矿开采设备的使用；二是传感器网络节点遍布整个的煤矿，能够进行高密度的监测，提高煤矿监测的准确性，这样就大大提高了煤矿生产的安全性，对提高煤矿开采的安全系数来说是很有意义的;三是无线监控网络具有一定的智能功能，能够对监测到的数据进行适当的处理和保存，同吋能够依据环境的变化进行自我调节；四是无线监控系统的能量是由电池供给的，煤矿井下结构一直在处于不断的变化之中，

6、利用电池供应电量，能够有效地避免由于断电使得监测系统无法正常工作现象的出现，这样就大大提高了检测系统的工作性能。1.无线传感器的硬件构成2.1微处理模块上面我们提到过无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统主要由传感器节点和汇聚节点组成，这些节点的工作效率就显得很重要。所以说节点的处理器一般都是选择ATmegal28L单片机，该种微型处理器和比与过去传统的处理器来说具有很大的优点，单纯地从依赖性上说，该处理器对PC机在结构上依赖就大大降低，这样对于提升监测系统的运行效果来说是很关键的。而口该微型处理器的使用人人提高了检测的效率，还在很大程度上降

7、低了能耗的使用，这样來看这些节点处理器的应用在很大程度上提高了瓦斯监测系统的运行效率和效果，对于提升煤矿的生产安全来说是很重要的。无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统节点的微处理器的闪存程序是与其他很多种的程序结合在一起的，所以说牛产的时候的价格很便宜，这样就在很大程度上降低了监测系统的生产成本。2.2无线瓦斯传感器无线瓦斯传感器在监测空气中的可燃气体含量的时候是利用氧化燃烧特性，当空气中的可燃气体超过一定浓度时，无线瓦斯传感器就会显示出一定的信号，这样检测人员就可以快速的根据其发出的信号进行判别。无线瓦斯传感器有很大的优点，一般的情况下传

8、感器是很稳定的，它在遇到水蒸气或者是其他气体的时候会表现地很稳定，只有在遇到可燃性气体的时候才能表现出一定的信号，它的这个特点在很大程度上提高了监测系统的稳定性和安全性，对于提升煤矿的安全生产是很重要的。因