王九怀， 宋江涛， 郭庆丰， 段洋洋， 靳毅军， 王学敏

（1.山西中阳华润联盛南山煤业有限公司， 山西 吕梁 033000； 2.潞安集团慈林山煤业有限公司慈林山煤矿， 山西 长治 046000）

引言

随着井下监测网络的发展，节点供电成为无线传感器网络应用的主要问题。对于无线传感器网络的研究，李雄飞等论述了系统的工作原理和构成，介绍了硬件平台的构成以及硬件平台核心部件设计的一些关键问题，并提出设计构想[1]；张文栋等根据信号采集时煤机设备是否需要停机以及故障诊断的时效性，总结了机械故障诊断的方法及其特点，分析了不同类型无线网络传输技术、不同种类微能源技术的特点及其在煤矿中应用的可行性[2]；王飞、杜岩等针对煤矿井下矿用无线传感器的电池使用寿命有限、更换困难的问题，提出了一种基于能量自给的煤矿无线监测网络的设计方案，该网络组网络灵活、安装快捷、维护方便，对煤矿安全监测网络及系统的应用起到重要作用[3-4]。

本文在已有研究的基础上，提出了振动能量的矿用无线监测节点设计方案并进行了性能测试，供后续研究参考。

1 振动能量的矿用无线监测节点的总体设计

目前，有线监测煤矿机械设备因为其复杂的电线通道和防爆装置逐渐被淘汰，为此，无线监测节点逐渐取代已有的有线监测节点，无线监测节点需布置大量的传感器节点，而监测能量的供应是目前的瓶颈。为此提出振动能量的矿用无线监测节点方法，实现对煤矿机械设备监测的同时，将机械振动产生的能量用以监测节点的控制，减少了有线电路的铺设同时实现了高进度的检测目的。……