基于ZigBee技术煤矿井下无线语音通信系统

本文简要介绍了井下通信现状，分析了井下安装小灵通的可行性、特点及功能，并给出该系统的设计方案及组成。

本文简要介绍了井下通信现状,分析了井下安装小灵通的可行性、特点及功能,并给出该系统的设计方案及组成。

无信通信和有信通信相比,在事故发生时,可以起到抢救生命安全与财产安全的重要作用。本文对煤矿井下无线通信研究现状进行分析,探讨了井下无线通信技术的设计和研究。

从煤矿井下无线监控及通信系统特点以及功能两方面对依托于移动通信技术的煤矿井下监控与通信系统进行全面阐述,并介绍了此系统将会带来的经济效益。

提出了一种基于zigbee无线网络应用在煤矿井下安全的系统的设计,与现有的有线设备相结合,实现了井下动态的实时监测。终端节点采集到的有关井下的温度、湿度、气体的浓度等数据信息通过zigbee无线网络送达到主控芯片,经处理后,数据信息被送达到监控中心,实现安全监控。无线传感系统的使用,使得系统的维护简单化、方便化,同时成本降低。

针对长期以来,煤矿井下通信均是采用固定防爆电话,覆盖面小,且只能定点通话,人员之间无法做到随时随地通话,使得紧急情况下调度指挥无法在第一时间内完成,监管人员无法及时了解和处理紧急情况,提出了井下防爆无线通信系统技术设计方案,并且对无线通信系统技术加以叙述,重点阐述了防爆无线通信频率以及通信基站的设计规则,使读者对安全生产技术有一种全新的认识,从而促进企业构建有效的无线通信网络,进一步提高企业安全生产效率和管理水平。

在我国目前的能源结构中,煤炭仍然占据较大的比例。安全问题是煤炭产业中最重要的部分,但就目前而言,我国的煤炭生产环境不容乐观,在救援方面也相对落后。所以,应当把煤炭产业与现代的信息技术相结合,利用这些新技术,提高井下生产的安全性以及保证救援的及时性。文章就煤矿安全这一课题展开了针对性的研究,结合井下生产的实际情况,提出把无线通信技术运用到煤炭产业的各个环节,以加强对矿井下的安全监控。

搭建zigbee网络实现矿井通风与设备运行状态的远程监控与管理.以mc13224单片机为核心开发易于扩展和操作的监控节点,利用分散的zigbee从站采样通风设备运行电压和电流、矿井瓦斯和温湿度等参数,通过预设采样频率和阈值,远程监视井下参数变化.应用表明,主、从系统抗干扰能力强,能准确反映通风系统运行状态.

搭建zigbee网络实现矿井通风与设备运行状态的远程监控与管理。以mc13224单片机为核心开发易于扩展和操作的监控节点。利用分散的zigbee从站采样通风设备运行电压和电流、矿井瓦斯和温湿度等参数，通过预设采样频率和阂值，远程监视井下参数变化。应用表明，主、从系统抗干扰能力强．能准确反映通风系统运行状态。

煤矿井下监控系统在线检测技术利用arm9系列处理器,采用三星公司的s3c2440为主控制器,设计嵌入式的数据采集系统。以s3c2440为核心,以fpga、以太网控制器dm9000、lcd触摸液晶屏、sd卡、usb总线做为辅助来实现系统硬件外设,数据采集部分利用可变增益放大器和基本放大电路通过a/d转换芯片完成。软件实现了linux系统在开发平台上的内核移植,设计出数据采集和数据存储程序。

煤矿井下无线视频监控系统的设计与实现 刘艳兵1，2，杨维1，3，王曙光1，李林涛1 （1.北京交通大学全光网与现代通信网教育部重点实验室，北京100044；2.河南理工大学河南省煤矿瓦斯与火灾防治重点实验室，河南焦作 454003；3．中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京100083） 收稿日期：2009-10-08 基金项目：国家自然科学基金重点资助项目（50534060）；国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2007aa06z106）；煤炭资源与安全开采 国家重点实验室（中国矿业大学）开放课题资助项目（2007-06）；河南省煤矿瓦斯与火灾防治重点实验室开放课题资助项目（hkl- gf200801） 作者简介：刘艳兵（1984-），男，四川宜宾人，硕士，主要从事无线网络技术研究. 摘要：构建煤矿井

为节约劳动成本；改善煤矿井下的监测状况；减少人工监测的误差；提高监测系统的智能化和自动化水平；利用无线测温传感器对井下高低压开关柜内部的工作环境进行监测；设计的无线测温系统可实时、准确的进行监测和预警；大幅提升监测效率；同时具有分区定位功能；故障预警更加明确；防治更加到位；该系统对井下变电所开关柜内重点部位的温度进行实时在线监测、预警；为煤矿安全生产提高了保障；

提出了有线通信与无线通信汇接联网的技术方案及实现方法，煤矿井下两个本安系统汇接联网后仍为本安系统及能适应多种呼入信号的解决办法，用电子开关实现二／四线转换及单双工转换，解决了转换灵敏度与丢字之间的矛盾，系统间信号电平的匹配，紧呼信号的转呼，同播及解决的技术途径。

东滩煤矿在高产高效矿井建设中，对井下煤流系统各环节进行优化改造，提高系统的运输能力和可靠性，为矿井创建高产高效采煤工作面创造条件。

“爸爸，您是我的骄傲，也是我们全家的骄傲，你安全生产，我们家天天有滋有味；你若违章蛮干，全家都会提心吊胆。”前边这段话，是川煤集团达竹公司小河嘴煤矿井下安全语音广播系统播送的职工安全家书。

1 第一章概况 1.1矿井基本概况 1.1.1交通位置 平煤十矿位于河南省平顶山市东部，距平顶山市区中心约5km，东与十二矿 为邻，西与一矿相邻。十矿工业广场有矿区专用铁路与国铁京广线、焦支线相连 接，东距京广线孟庙火车站70km，西距焦支线宝丰火车站28km。矿区专用铁路线 与孟宝线平顶山东站相接。公路以平顶山市为枢纽，有柏油公路通向附近各县市， 东与许南公路相连，交通便利。 1.1.2地形地势 井田的东南部为开阔的冲积～洪积平原，西北部为砂岩组成的高山，山脊平 缓，山坡陡峭，约为30°，向南逐步过渡到平原。地势是西北高，东南低。西北 部有平顶山，北部为马棚山，山的相对标高为＋360m～＋460m，平原+80～+100m。 1.1.3气象、地震 本区属大陆性半干燥湿度不足带，年平均降雨量794.6mm，年最大降雨量为 1323.6mm，雨季一般集中在7～9

煤矿井下供排水系统

设计了一套用于煤矿井下大型设备的换装系统。整套系统主要包括机械、电气和液压3个子系统：由钢架结构焊接组装而成的机械系统，主要起着悬挂和支撑大型设备及部件的作用；整个系统的升降提升、水平横移等功能主要是依靠液压系统驱动相应的液压缸来完成的；电气系统则是由plc通过各种电气元件来对电动机进行控制，进而驱动液压系统完成指定功能。

针对采用自适应滤波最小均方算法和递推最小二乘算法提取煤矿井下电磁无线随钻测量(emmwd)信号存在收敛速度慢与运算时间长等问题,提出了一种稳定快速横向递归最小二乘(sft-rls)算法,用于自适应滤除井下非稳态电气干扰与工频及其2倍频、3倍频干扰,实时提取微弱em-mwd信号。该算法基于rls算法,利用4个并行滤波器结构可降低运算时间,并利用加权最小二乘误差进行反馈以提高稳定性。仿真试验结果表明,sft-rls算法可实现对采样率为1khz的em-mwd信号进行自适应滤波和自适应陷波,平均每次迭代运行时间小于156.98μs,实现了快速稳定收敛运算与实时自适应滤波；sftrls算法自适应滤波可抑制信号与干扰比为-115db的非稳态电气干扰；sft-rls算法自适应陷波可实时滤除工频及其2倍频、3倍频干扰,有效提取频率为6.25hz的时间脉冲位置调制的em-mwd信号波形,为正确解码em-mwd信号提供了可靠数据。

针对目前煤矿井下报警器采用有线传输、检测参数单一、价格昂贵等不足,设计了一种基于无线传感网络的无线便携式报警器,测试并分析了该装置在不同环境下的传输规律,为其生产和推广提供了理论依据。该报警器具有同时检测多种气体、方便灵活、成本低廉等特点,为煤矿安全生产和矿工生命安全提供了有力保障。

电能质量监测在现代电力系统中越来越重要,本文介绍一种基于dsp的井下电能质量在线监测系统的设计方案。利用tms320f2812dsp和高精度数据采集芯片ad73360完成对现场电信号的同步采集和分析,实现了对电能质量稳态指标的在线检测,具有很好的人机交互界面,在线为用户远程提供数据并可以记录较长时间的历史数据。该系统满足实时在线监测电能质量的各种指标。

为了保证煤矿井下操作人员的人身安全、切实维护企业经济利益。通过对煤矿井下安全监控系统的分析研究,进一步说明了安全监控系统的主要构成及相关技术问题,并提出有益意见和建议,希望能够推动煤矿井下安全监控系统建设,满足煤矿企业的生产和发展需求。