宋鑫，宋建成，田慕琴，陈惠英，李新胜

（太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室，太原030024）

基于无线跳频通讯的液压支架工作状态无线采集和监测系统的研究*

宋鑫，宋建成*，田慕琴，陈惠英，李新胜

（太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室，太原030024）

针对煤矿井下综采工作面液压支架机械状态信息获取困难，无法监测其工作状态的问题，提出了一种基于无线跳频通讯感知液压支架工作状态的方法，设计了无线感知传感器，它利用电阻式应变片将压力、应力等力学信号转化为电信号，通过无线收发模块进行数据交换。开发了基于C8051F020和nRF905射频电路的无线收发模块，模块之间通过无线跳频的方式通讯，在多个信道进行数据传输，可避免同频信号对传输数据的干扰。基于IEEE 802.11相关协议，采用CSMA/CA、RTS/CTS/ DATA/ACK握手机制和CRC差错校验机制，可确保无线通信的可靠性。考虑液压支架的支护状态和安全强度，提出了液压支架安全程度分级方法，实现对液压支架机械故障的预警，进而为液压支架的寿命管理提供可靠的数据支撑。

液压支架；无线跳频通讯；安全分级；状态监测

EEACC：6150；7230doi：10.3969/j.issn.1004-1699.2016.09.027

液压支架作为煤矿井下综采工作面的关键支护设备，由于其所处工况环境复杂，长时间在高强度载荷作用下，会出现结构件形变、磨损、断裂等机械故障［1］，从而引发大面积的压架事故，直接影响整个综采工作面的生产效率和安全。目前，国内对于液压支架的故障检测主要是通过人员识别和非接触式探伤仪探伤的方法［2-3］，效率低、可靠性和实时性差，无法获取液压支架工作状态的实时变化过程。……