刘鑫

摘 要：针对煤矿井下无线传感器网络所采用的传统供电方式存在的弊端，设计研究振动能量供电的矿用无线监测节点的总体设计方案，并监测节点的硬件组成和原理进行分析研究，通过对传感器电荷放大电路以及低通滤波电路的分析计算，提升监测精度，并为后续连采机振动测试实验提供理论依据。

关键词：振动能量;无线监测节点;低通滤波电路

鉴于煤矿井下作业环境的复杂恶劣，采用传统的有线监测难以满足现代化矿井的监测要求，振动能量收集技术和无线传感网络技术在煤矿监测的应用提高其可靠性，解决煤矿井下复杂环境中的设备监测问题。为此，诸多学者对此开展研究，张晓鹃[1]针对当前煤矿机械工作状态监测系统的不足，提出了基于微能源技术实现煤矿机械设备工作状态信息采集与发送系统自供电，结无线网络传输和通用分组无线服务技术通信方式实现煤矿机械设备工作状态监测系统自动化在线监测的发展方向。本文在已有研究的基础上，对矿用无线监测节点结构以及硬件进行了研究，并为后续连采机振动测试实验提供理论依据。

1 礦用无线监测节点总体设计方案

根据实际井下工作环境以及机械运转状况自主研制了振动能量供电的矿用无线监测节点，以采煤机为例，将无线监测节点布置于采煤机上，通过采煤机工作时产生的振动信号，振动能量以电能的方式储存在单元中以供为监测节点供电，软件以及硬件通过传感器采集信号、发送以及处理显示，达到实现采煤机振动状态的检测。……