亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于WSN的井下溫度監(jiān)測系統(tǒng)研究

        2012-11-12 07:04:40馬曉燕
        同煤科技 2012年4期
        關(guān)鍵詞:網(wǎng)關(guān)采空區(qū)數(shù)據(jù)中心

        馬曉燕

        1 系統(tǒng)功能

        WSN 即無線傳感器網(wǎng)絡(luò),是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個自組織網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)可以通過遠程控制系統(tǒng)對其進行命令下達和信息收集。系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點均以無線方式通信,避免了有線通信的布線冗繁,適合應(yīng)用在人工操作不便或具有一定危險性的工作區(qū)域。

        煤礦井下溫度監(jiān)測系統(tǒng)依靠專用傳感器對監(jiān)測區(qū)域的溫度進行采集,通過ZigBee 網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)向集中器的匯集。集中器由ZigBee 模塊和RS485 總線組成,RS485 接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)向以太網(wǎng)匯集并遠程傳輸?shù)竭_數(shù)據(jù)中心。整個網(wǎng)絡(luò)采用超低功耗設(shè)計,有效工作時間最長能達到6 個月。在整個無線通信網(wǎng)絡(luò)中,各節(jié)點使用Mesh 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。Mesh 網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點是若某一個節(jié)點出現(xiàn)故障,其他節(jié)點依然能夠正常通信,確保系統(tǒng)通信穩(wěn)定性。

        2 系統(tǒng)組成

        整個系統(tǒng)由3 大部分組成,即傳感器節(jié)點、數(shù)據(jù)匯集節(jié)點和中心網(wǎng)關(guān)。

        傳感器節(jié)點集成了無線通信模塊ATZGB-780F1和TMP122 溫度傳感器,超低功耗設(shè)計,由干電池或鋰電池供電。ATZGB-780F1 所需求的物理空間小,有利于降低功耗,大大延長了電池使用壽命;并且開發(fā)費用較低,模塊內(nèi)部資源開放性很高,也有利于井下大面積使用。ATZGB-780F1 模塊中射頻芯片采用的是AT86RF212。該芯片的接收器通路以中低頻結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),發(fā)送與接收信號處理通路均經(jīng)過高度集成與優(yōu)化,以實現(xiàn)低功耗的目的。TMP122 溫度傳感器適于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量,其特點主要表現(xiàn)在測溫范圍在-40℃~150℃之間,在0℃~65℃范圍內(nèi)測量精度能達到0.5℃,即使在整個測溫區(qū)間內(nèi)的測量精度也保持在1℃以內(nèi)。傳感器節(jié)點實物見圖1。

        圖1 ATZGB-780F1 傳感器節(jié)點實物

        數(shù)據(jù)匯集節(jié)點集成了ATZGB-780F1 模塊和RS485 通信接口,低功耗設(shè)計,采用鎳氫電池供電。

        中心網(wǎng)關(guān)采用通用計算機,安裝系統(tǒng)管理軟件,獲取傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),并進行分析和存儲。

        3 工作流程

        整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)由多個區(qū)段網(wǎng)絡(luò)組成,各區(qū)段網(wǎng)絡(luò)通過RS485 總線與數(shù)據(jù)中心進行連接。各區(qū)段的傳感器網(wǎng)絡(luò)以ZigBee 協(xié)議方式連接。

        中心網(wǎng)關(guān)上電后,通過RS485 總線向數(shù)據(jù)中心獲取時間信息,等待傳感器節(jié)點和數(shù)據(jù)匯集節(jié)點入網(wǎng),整個網(wǎng)絡(luò)開始初始化。網(wǎng)絡(luò)初始化完成后,所有節(jié)點進入嚴格的時鐘同步,集體休眠。定時時間到后,傳感器節(jié)點從休眠狀態(tài)進入正常工作狀態(tài),讀取傳感器采集的溫度信息后向網(wǎng)關(guān)匯集,數(shù)據(jù)報完后,傳感器節(jié)點休眠,網(wǎng)關(guān)通過RS485 向數(shù)據(jù)中心上傳數(shù)據(jù),完成后進入休眠。

        對于傳感器節(jié)點內(nèi)部來說,節(jié)點上電后,注冊入ZigBee 網(wǎng)獲取相關(guān)信息后進入休眠狀態(tài)。定時時間到,ATZGB-780F1 模塊CPU 被喚醒,CPU 喚醒傳感器,等待傳感器完成數(shù)據(jù)采集后,將數(shù)據(jù)收集起來并存儲,發(fā)送命令使傳感器進入休眠,同時將傳感器數(shù)據(jù)通過ZigBee 網(wǎng)絡(luò)上傳到主節(jié)點,數(shù)據(jù)傳輸完成,節(jié)點再次進入休眠,等待下一次傳輸周期。

        數(shù)據(jù)中心向各區(qū)段網(wǎng)絡(luò)發(fā)送時間參數(shù)取值范圍為1 min~65 534 min,各傳感器節(jié)點以該配置為周期,向數(shù)據(jù)中心上報傳感器所采集的溫度信息值。

        4 現(xiàn)場應(yīng)用

        將WSN 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于煤礦之中,其中一個重要目的是為了解決在井下某些復(fù)雜環(huán)境下,實現(xiàn)自動監(jiān)測功能,減少人工操作。WSN 網(wǎng)絡(luò)在煤礦安全生產(chǎn)中,采空區(qū)溫度自動監(jiān)測是一重要應(yīng)用。

        在開始現(xiàn)場試驗前,各井下設(shè)備均已獲得煤安認證。井下工作的各節(jié)點穩(wěn)定性已測試,每個節(jié)點電池在2 h 發(fā)送1 次數(shù)據(jù)的監(jiān)測頻率下能夠工作180 d?,F(xiàn)場試驗于同煤國電集團同忻礦順利完成,傳感器節(jié)點采用預(yù)埋的方式,具體布置方式和WSN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成見圖2。

        當(dāng)埋入采空區(qū)后,通過多跳無線傳輸,將各節(jié)點所測溫度信息匯總于數(shù)據(jù)匯集節(jié)點,數(shù)據(jù)匯集節(jié)點隨工作面的推進而不斷移動。隨著監(jiān)測區(qū)域的擴大,不斷有新的傳感器節(jié)點加入到監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)之中。每當(dāng)有新的節(jié)點加入,中心網(wǎng)關(guān)會自動組網(wǎng),建立新的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點監(jiān)測的溫度信息最終通過所連接的同忻礦以太環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)上傳至地面監(jiān)測中心。

        圖2 傳感器節(jié)點布置方式及WSN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成

        由于條件所限,在為期20 d 的現(xiàn)場試驗中,傳感器節(jié)點置于3 mm 厚的鑄鐵殼內(nèi),因此在煤層垮落時得到了較好的保護。埋入節(jié)點工作正常,按照時間要求發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù),組網(wǎng)效果良好。節(jié)點之間無線通信距離保持在5 m 左右。實時監(jiān)測數(shù)據(jù)界面見第17頁圖3。

        在20 d 的監(jiān)測數(shù)據(jù)中,各節(jié)點日監(jiān)測溫度去均值得到圖4 所示的溫度曲線(見第17 頁圖4)。由數(shù)據(jù)曲線可看到,采空區(qū)溫度趨于平穩(wěn),溫度值始終保持在警戒值以下,無火源征兆,達到了對采空區(qū)溫度實時監(jiān)測的目的。

        5 結(jié)束語

        將無線通信技術(shù)手段應(yīng)用于礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控中,不僅有利于提高監(jiān)測的準確性、時效性,而且對于井下一些人員出入不便的區(qū)域也可實現(xiàn)自動化監(jiān)測,在一定程度上減少了監(jiān)測死角帶來的安全隱患。目前,針對煤礦的無線通信技術(shù)主要應(yīng)用在井下人員無線定位、水文監(jiān)測、氣體濃度檢測及溫度自動監(jiān)測當(dāng)中。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,會有越來越多的先進技術(shù)應(yīng)用于煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控之中,為礦井實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)給予技術(shù)支持。

        圖4 同忻礦采空區(qū)溫度曲線

        [1]劉彬.煤礦瓦斯監(jiān)測網(wǎng)格型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn).北京:北京交通大學(xué)出版社,2008.

        [2]王偉峰.煤田火災(zāi)無線自組網(wǎng)鉆孔溫度遠程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)研究.西安:西安科技大學(xué)出版社,2010.

        [3]POTTIE J G,KAISER J W.Wireless network sensors.Proc of Communications of the ACM.New York,USA,2000:51-558.

        [4]童敏明,謝金成,戴新聯(lián),等.煤礦監(jiān)測系統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計.煤礦安全,2007(1):5-8.

        [5]趙秋.SPI 總線溫度傳感器TMP122 及其應(yīng)用.傳感器世界,2008(8):45-46.

        猜你喜歡
        網(wǎng)關(guān)采空區(qū)數(shù)據(jù)中心
        酒泉云計算大數(shù)據(jù)中心
        老采空區(qū)建設(shè)場地采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害及防治
        瞬變電磁法在煤礦采空區(qū)探測中的應(yīng)用
        基于改進RPS技術(shù)的IPSEC VPN網(wǎng)關(guān)設(shè)計
        民航綠色云數(shù)據(jù)中心PUE控制
        電子測試(2018年11期)2018-06-26 05:56:24
        某礦山采空區(qū)處理方案
        新疆鋼鐵(2015年2期)2015-11-07 03:27:52
        LTE Small Cell網(wǎng)關(guān)及虛擬網(wǎng)關(guān)技術(shù)研究
        移動通信(2015年18期)2015-08-24 07:45:08
        基于云計算的交通運輸數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)與應(yīng)用
        應(yīng)對氣候變化需要打通“網(wǎng)關(guān)”
        太陽能(2015年7期)2015-04-12 06:49:50
        回風(fēng)井底附近采空區(qū)防滅火技術(shù)探討
        同煤科技(2015年2期)2015-02-28 16:59:15
        国产精品自产拍av在线| 国产高潮迭起久久av| 亚洲高清国产一区二区| 成人免费无遮挡在线播放| 97久久天天综合色天天综合色hd | 亚洲成av人片在线观看麦芽| 正在播放一区| 国产目拍亚洲精品区一区| 日韩中文字幕素人水野一区| 美女视频黄是免费| 欧美 丝袜 自拍 制服 另类| 亚洲精品有码在线观看| 美女偷拍一区二区三区| 亚洲视频一区二区三区视频| 日韩吃奶摸下aa片免费观看| 狠狠躁夜夜躁人人爽天天 | 欧美a视频在线观看| 日韩一区二区三区天堂| 亚洲av午夜一区二区三| 亚洲av无码一区二区三区观看| 亚洲另类欧美综合久久图片区 | 少妇高潮惨叫久久久久久| 日韩欧美亚洲国产一区二区三区 | av天堂免费在线播放| 无码人妻丰满熟妇啪啪网站| 久久精品国产精品亚洲毛片 | 亚洲国产综合精品一区| 高清毛茸茸的中国少妇| 天天干夜夜操| 40分钟永久免费又黄又粗| 人妖一区二区三区视频| 国偷自产一区二区免费视频| 亚洲日韩精品欧美一区二区三区不卡 | 色婷婷欧美在线播放内射| 亚洲女同系列高清在线观看| 日本女优禁断视频中文字幕 | 99热成人精品热久久66| 国产精品久久夜伦鲁鲁| 五月开心六月开心婷婷网| 久久久无码精品亚洲日韩蜜臀浪潮| 93精91精品国产综合久久香蕉|