物联网技术与煤矿安全监测信息平台的融合
发布时间:2021-10-20 12:20
互联网背景下,很多行业都发生着深刻的变革,物联网技术是依托互联网的技术优势衍生出的设备和设备之间进行有效沟通的技术形式,特别地,物联网技术在工业工程领域的利用尤为突出,解决了很多操作人员与设备本身之间存在的一些突出矛盾,通过对煤矿工程中的一些场景进行深入解读,结合近年来物联网技术的发展,提出一种针对煤矿生产过程的智能监控系统。基于控制器区域网络(CAN)总线和ZigBee技术,完成传感网络体系结构的设计。传感器节点的工作周期由电池供电,对工作模型进行扩展。管理系统是为矿山管理者提供服务而设计的。该系统可以对采矿过程进行智能监控,并在出现瓦斯泄露或者水害等危险时,及时向矿工和管理人员发出报警。
【文章来源】:陕西煤炭. 2020,39(05)
【文章页数】:4 页
【部分图文】:
系统整体架构
分支网络包括中心节点和检测节点。一个CAN总线通过集线器节点分散成多个CAN总线,以覆盖每个主干。每个节点都可以与分支网络中的其他节点自由通信。分支检测节点设计如图2所示。支路检测节点由8051MCU、报警模块、传感器模块和电源管理模块组成。8051单片机。节点的核心负责对感知数据的分析和对节点的操作。传感程序完成后,数据传输到单片机。当数据超过安全基线时,单片机立即向报警模块发送报警信号。同时将报警信号和传感数据传输到系统服务器。否则,数据只存储在RAM中。为了提高服务器的实时性,降低CAN总线的压力,将所有的传感数据一次发送给服务器,经过几个传感周期。在传感方案中,位移传感器用于探测矿井主干的直径,以防止矿井主干的塌陷。通过粉尘浓度传感器、气体浓度传感器和温度传感器的配合检测,可以防止爆炸。电源管理模块通过交直流隔离开关为所有模块提供电源。就像笔记本电脑的电源管理一样,当AC电源无效时,选择DC电源立即为所有模块供电。一个1 000 m A的电池可以让整个节点运行超过5 h,所有节点的总功率低于600 m W和3 V电压。这对于突发情况交流电源的恢复来说,完全足够。为了与无线传感器网络进行通信,对分支感知网络中的叶节点进行了一些修改。由于CC2430中包含了MCU,所以它可以作为MCU和无线通信模块使用。
地面服务器系统是基于服务平台和数据服务器进行数据处理和服务提供的系统。如图3所示,服务器平台设计了多项服务模块。将来可以很容易地向服务器平台添加更多的服务。数据服务器对感测节点获取的感测数据进行分析和存储。3.2 服务器平台提供的服务模块
【参考文献】:
期刊论文
[1]煤矿安全监测系统物联网技术研究[J]. 靳伟峰. 山西能源学院学报. 2018(04)
[2]基于物联网的智能化煤矿安全监控系统研究[J]. 徐江陵. 煤炭技术. 2018(08)
[3]煤矿监测监控系统综合评价与应用[J]. 崔伟. 内蒙古煤炭经济. 2018(08)
[4]煤矿井下物联网监控框架及关键技术研究[J]. 马丽丽. 煤炭技术. 2017(09)
[5]基于物联网感知的煤矿安全监控信息处理分析[J]. 王德兴. 内蒙古煤炭经济. 2016(09)
[6]基于五层物联网架构的煤矿安全监控系统设计[J]. 黎敏. 煤炭技术. 2016(03)
[7]基于物联网的煤矿安全监控系统[J]. 甘庆华,何智华. 山东工业技术. 2015(15)
[8]基于物联网的煤矿可视化系统研究[J]. 刘西青,田慕琴,李双双,李东钰,赵志娟. 煤矿机械. 2015(05)
[9]煤矿物联网应用水平动态评估[J]. 胡婷,葛家家,李贤功. 煤矿机械. 2015(04)
[10]煤矿事故分析与煤矿大数据和物联网[J]. 孙继平. 工矿自动化. 2015(03)
本文编号:3446897
【文章来源】:陕西煤炭. 2020,39(05)
【文章页数】:4 页
【部分图文】:
系统整体架构
分支网络包括中心节点和检测节点。一个CAN总线通过集线器节点分散成多个CAN总线,以覆盖每个主干。每个节点都可以与分支网络中的其他节点自由通信。分支检测节点设计如图2所示。支路检测节点由8051MCU、报警模块、传感器模块和电源管理模块组成。8051单片机。节点的核心负责对感知数据的分析和对节点的操作。传感程序完成后,数据传输到单片机。当数据超过安全基线时,单片机立即向报警模块发送报警信号。同时将报警信号和传感数据传输到系统服务器。否则,数据只存储在RAM中。为了提高服务器的实时性,降低CAN总线的压力,将所有的传感数据一次发送给服务器,经过几个传感周期。在传感方案中,位移传感器用于探测矿井主干的直径,以防止矿井主干的塌陷。通过粉尘浓度传感器、气体浓度传感器和温度传感器的配合检测,可以防止爆炸。电源管理模块通过交直流隔离开关为所有模块提供电源。就像笔记本电脑的电源管理一样,当AC电源无效时,选择DC电源立即为所有模块供电。一个1 000 m A的电池可以让整个节点运行超过5 h,所有节点的总功率低于600 m W和3 V电压。这对于突发情况交流电源的恢复来说,完全足够。为了与无线传感器网络进行通信,对分支感知网络中的叶节点进行了一些修改。由于CC2430中包含了MCU,所以它可以作为MCU和无线通信模块使用。
地面服务器系统是基于服务平台和数据服务器进行数据处理和服务提供的系统。如图3所示,服务器平台设计了多项服务模块。将来可以很容易地向服务器平台添加更多的服务。数据服务器对感测节点获取的感测数据进行分析和存储。3.2 服务器平台提供的服务模块
【参考文献】:
期刊论文
[1]煤矿安全监测系统物联网技术研究[J]. 靳伟峰. 山西能源学院学报. 2018(04)
[2]基于物联网的智能化煤矿安全监控系统研究[J]. 徐江陵. 煤炭技术. 2018(08)
[3]煤矿监测监控系统综合评价与应用[J]. 崔伟. 内蒙古煤炭经济. 2018(08)
[4]煤矿井下物联网监控框架及关键技术研究[J]. 马丽丽. 煤炭技术. 2017(09)
[5]基于物联网感知的煤矿安全监控信息处理分析[J]. 王德兴. 内蒙古煤炭经济. 2016(09)
[6]基于五层物联网架构的煤矿安全监控系统设计[J]. 黎敏. 煤炭技术. 2016(03)
[7]基于物联网的煤矿安全监控系统[J]. 甘庆华,何智华. 山东工业技术. 2015(15)
[8]基于物联网的煤矿可视化系统研究[J]. 刘西青,田慕琴,李双双,李东钰,赵志娟. 煤矿机械. 2015(05)
[9]煤矿物联网应用水平动态评估[J]. 胡婷,葛家家,李贤功. 煤矿机械. 2015(04)
[10]煤矿事故分析与煤矿大数据和物联网[J]. 孙继平. 工矿自动化. 2015(03)
本文编号:3446897
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