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1、SeriesNo.380金属矿山总第380期February2008METALMINE2008年第2期3一种用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络设计1,212邓明张国枢陈蕴(1.安徽理工大学;2.阜阳师范学院)摘要无线传感器网络是现代无线通信技术、微型传感器技术和网络技术相结合的产物,是近年来迅速发展的一种新型网络技术,它的出现对环境监测、家庭自动化和后勤服务等领域将产生革命性的影响。在介绍无线传感器网络特点的基础上,分析了无线传感器网络用于煤矿瓦斯监测的优势,讨论了传感器网络硬件设计原则,给出了用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络系统方案,
2、重点研究了传感器节点硬件结构。与传统的监测系统相比,该系统具有结构灵活、可扩展性强、测量准确等特点。关键词煤矿瓦斯监测无线传感器网络智能化节点DesignofWirelessSensorNetworkSystemforCoalMineGasMonitoring1,212DengMingZhangGuoshuChenYun(1.AnhuiUniversityofScienceandTechnology;2.FuyangNormalCollege)AbstractWirelesssensornetworks(WSN)isarisingne
3、tworktechnology,whichintegratestechnologiesofwirelesscommunication,micro2sensorandnetwork1Itwillimposearevolutionaryimpactonfieldssuchasenvironmentalmonitoring,homeautomation,andlogistics1ThepaperdescribesthefeaturesofWSN,analyzestheadvantagesofMSNtechnologyforcoalmineg
4、asmonitoring,discussesMSNhardwaredesignprinciples,proposesMSNsystemformonitoringminecoalgas,andhighlightsthesensornodesstructure1Comparedwithconventionalmonitoringsystem,thissystemischaracterizesbystructuralflexibility,greatextensibilityandaccuratemeasurement.KeywordsCo
5、almine,Gasmonitoring,Wirelesssensornetwork,intelligentizednode矿井瓦斯监测系统是煤矿高产、高效、安全生产了无线通信、集成电路、传感器以及微机电系统的重要保证。20世纪末,我国从波兰、法国、德国等(MEMS),以无线方式感知并处理节点实时采集的西方国家引进了一批监控系统。同时,国内一些科各种环境信息,通过传输网络传送到控制中心。研院所和企业也展开了研究,先后研制出了KJ2、1无线传感器网络概述KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80
6、、无线传感器网络(wirelesssensornetwork,WSN,KJ92等煤矿安全监控系统。随着电子技术、计算机以下称传感器网络)是由大量广泛分布、具有通信技术的发展以及企业自身的需要,又相继推出了一与计算能力的微小传感器节点构成的、采用无线通批综合化和数字化监测系统,如KJF2000、KJG2000信方式构成的自治网络系统。等。传感器网络与传统的网络相比,虽有相似之处,现有的矿井监测监控系统在保证煤矿安全生但又具有一些特殊的地方。主要表现在以下3个方[123]产、提高生产率和设备利用率等方面发挥了重要作面:用,但由于系统监测容
7、量小、电缆用量大、系统性价(1)自组织(Self-organized)网络。在传感器比低,难以满足煤矿安全生产的需要,特别表现在以下两方面:①只能测量固定地方的瓦斯浓度,有测量3安徽省高校科技创新团队计划项目(编号:2006KJ005TD),安徽自然科学基金项目(编号:050450404),安徽省教育厅自然科学基盲区,对于采掘面等危险地点,大多仍是采用便携仪金项目(编号:2006KJ086B)。监测;②没有针对移动监控进行研制,没有用于体积邓明(1976—),男,安徽理工大学能源与安全学院博士研究生,阜小、功能齐全的便携式仪器接入的移
8、动测控网。阳师范学院计算机与信息学院讲师,236041安徽省阜阳市。张国枢(1943—),男,安徽理工大学能源与安全学院,教授,博士生因此,有线网络较难达到动态全方位监测,需要导师,232001安徽省淮南市。采用先进技术
