基于物联网的井下监控系统的分析与设计-论文.pdf

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1、2015年7月l5日现代电子技术Ju1．2015第38卷第14期ModernElectronicsTechniqueV0l_38No．14基于物联网的井下监控系统的分析与设计戚艳军，冀汶莉。，李强(1．西北政法大学信息安全管理研究所，陕西西安710063；2．西安科技大学通信工程学院，陕西西安710054；3．陕西电信信息产业公司，陕西西安710075)摘要：感知煤矿井下的工作环境是现代化煤矿智能管理的一部分。以物联网为基础的井下监测系统结合现有骨干网，提出了井下监控系统的体系结构和功能，分析监测系统中传感器硬件设计及定位原理，在此基础上阐述井

2、下监控系统的特点。该井下监控系统可以为管理人员提供智能化管理和决策，避免和减少煤矿事故率，为紧急救援和生产决策提供依据。关键宇：物联网；煤矿；实时监控；感知矿山中图分类号：TN915—34文献标识码：A文章编号：1004．373X(2015)14—0064—03AnalysisanddesignofcoalminemonitoringsystembasedonInternetofThingsQIYanjun，JIWenli，LIQiang~(1．InstituteofInformationSecurity，NorthwestUniversity

3、ofPoliticsandLaw，Xi’atl710063，China；2．SchoolofCommunicationEngineering，Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710054，China；3．PublicInformationCo．，Ltd．，ShaanxiTeleeom，Xi’an710075，China)Abstract：Theworkingenvironmentofperceptioncoalminesispartoftheintelligentmanagementofmo

4、derncoalmines．Thearchitectureandfunctionsofthedownholemonitoringsystemareproposedinthispaper．Thesensornodehardwareandposi—tioningprincipleofthemonitoringsystemareanalyzed．Thecharacteristicsofthedownholemonitoringsystemaredescribedonthebasisoftheanalysis．Thesystemcanprovidein

5、telligentmanagementanddecision—makingcriterionformanagerstoavoidorreducetherateofcoalmineaccidents，andprovidethebasisfortheemergencyandproductiondecisions．Keywords：InternetofThings；coalmine；real-timemonitoring；perceptionmine煤矿安全管理一直是煤矿企业一个重要的工作组1系统分析成部分，相对于其他行业而言，由于煤矿生产环境恶略，

6、安全问题较为突出。为了有效避免煤矿安全事故的频基于物联网的井下实时监测系统可以根据井下实发，需要建立有效的井下监控系统，对复杂的地质条件，际条件，采用有线和无线相结合的接入方式，利用井下包括通风、排水、压力等基础因素，井下人员定位等进行现有的工业以太网络，将监测数据传输到主干网上。井有效监控，保证煤矿生产安全进行。物联网是在互联网下监测子系统包括感知矿山灾害风险，如瓦斯、一氧化的基础上，利用射频标签RDID与无线传感器网络WSN碳、二氧化碳等，实现对各种灾害因素的预警预报。感等技术，构建一个覆盖世界上所有人与物的网络信息系知矿工周围安全环境，对

7、环境参数进行监测，如风速、温统。将物联网技术融合入到煤矿井下作业，可实现对井度、压力等，实现主动式安全保障。感知矿山设备的工下环境、生产人员的智能化识别、定位、跟踪、监控和管作健康状况，如设施开和关、设施的运行状态等，实现预理，最终为煤矿安全生产管理决策的科学化、现代化和知维修。同时对井下矿工位置定位，确保对矿工日常工智能化服务。物联网作为传感器网络的一个重要的应作的监测和灾难撤离。用领域，为煤矿安全开采和重大灾害防治提供了新的思1．1体系结构路和方法】。井下监测系统是感知矿山的一部分，通过将井下的工作环境数据、设备人员数据、安全指标数据采用物

8、联网的3层体系架构，分别是管理层(应用层)、网络层和收稿日期：2015．01．O6感知层，如图1所示。在图1中，应用平台属于上层应基金项目：陕西省教育