侯佳敏

（同煤集团四台矿， 山西 大同 037000）

引言

在煤矿安全事故中，瓦斯爆炸为主要的事故类型，这是由于矿井中甲烷气体的积聚造成的，加强对甲烷气体的监测，建立有效的甲烷监测系统具有重要的作用[1]。由于矿井的地下环境恶劣，使得传统的布线式监测系统施工难度大，维护成本高，随着通信传输技术的发展，建立基于无线传输技术的甲烷监测系统可以大大降低系统的建设成本，并且在巷道推进的过程中，可以快速对系统进行扩展，满足煤矿的发展使用[2]。

1 无线传输甲烷监测系统的整体设计方案

在恶劣的矿井开采条件下，实现对甲烷气体的有效监测，要求监测系统要具备能够抵抗甲烷气体高浓度冲击的性能，保证性能的稳定。在监测系统的应用过程中，采用基于ZigBee 的无线传输技术，要采用无线节点对数据信号进行传输[3]，实现对甲烷气体的监测，无线节点采用电池供电的方式，要具有低功耗、低成本的特性，减少系统的维护。甲烷监测系统的整体方案如图1 所示，系统由传感器节点、路由器及协调器三部分组成。

图1 甲烷监测系统方案原理

传感器节点是布置在矿井内的传感器，对矿井的甲烷气体进行实时检测，并输出相应的信号给单片机，通过ZigBee 的通信将甲烷的浓度信息传输给路由器，路由器实现通讯距离的增加，保证矿井内全部区域的信号覆盖。协调器则进行ZigBee 甲烷监测系统网络的实现，对网络系统的参数进行设置。……