马永强

（河北工程大学信息与电气工程学院， 河北 邯郸 056038）

引言

矿井多绳摩擦提升机是煤矿生产中的主要提升设备，根据《煤矿安全规程》423 条规定：“任一根提升钢丝绳的张力与平均张力之差不得超过±10%”。在实际生产过程中，由于各种因素的影响[1]，可能使提升过程中各根钢丝绳之间出现张力不平衡，从而降低钢丝绳的使用寿命，甚至引发各种恶性事故。

在分析国内外提升机钢丝绳张力监测研究现状[2-3]的基础上，构建一种自组无线网的矿井多绳提升机安全监测系统，在不影响连续生产的条件下，对钢丝绳受力情况进行实时监测，监测数据通过高集成度、低功耗的射频芯片构成的自组无线通信网络传送到监控中心，以便工作人员及时了解各根钢丝绳受力情况，采取应对措施，减少事故隐患做到安全生产。

1 监测系统结构设计

根据矿井多绳提升机工作的环境特点与无线网络系统的基本要求，整个系统分无线网络数据采集、传输子系统和上位机监控子系统三大部分。无线网络数据采集、传输系统中的各个无线传感器采集节点完成对钢丝绳张力、供电电池电量、环境温度等数据的实时采集，当数据采集节点收到由监控中心传来的取值指令后，把采集的数据交给网络，采用中继路由的方式传送给主控节点，再由主控节点打包给监控中心。上位机系统对从现场传来的数据进行分析处理，并依据数据分析结果所显示的需求对系统中的执行器件发出相应控制命令。……