唐海燕,余成波,张一萌

(重庆理工大学 电子信息与自动化学院,重庆 400054)

众所周知,矿井作业的安全性需求非常高,环境安全监控系统对煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。目前,国内的矿井通常先由地面向地下开凿井孔,井孔通常有立井、斜井和平硐3种,运输大巷连接采集场和井孔,采集场通常为通道型,内部有专门排除阀风的排气系统,具备通风及不让瓦斯聚集的作用。近年来,因瓦斯爆炸而造成的人员以及经济损失相当严重,我国各省市煤炭管理部门都强制性要求各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。而我国现有的矿井监测系统多采用有线设备,线路铺设困难,网络难以扩展,系统对线路依赖性强,如果遇到线路障碍,可能导致数据丢失,系统可靠性无法满足实时监控的要求;而且,有线线路老化后容易产生明火,对矿井安全构成极大威胁;另外,目前的有线监测系统设备节点数量少,且不具备移动性,当某些节点失效时,会使数据的采集受到很大限制,导致局部区域失去监测功能。

近几年,无线传感器网络技术(wireless sensor network,WSN)和ZigBee技术迅速发展,为解决井下煤矿监控问题提供了有效技术手段和途径。WSN具有节点能耗低、成本低、应用简单、有自组网能力等优点,即使有节点死亡,也可实现重新组网,且节点由电池供电,大大提高了安全系数。

基于现有监测系统的弊端以及WSN技术的优势,本文提出了一种基于WSN实现对矿井环境进行监测的安全监控系统。……