煤礦巷道本安型圍巖超聲位移監(jiān)測系統(tǒng)的設計.pdf

1、在煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場，測量圍巖位移距離多采用超聲波測距法。超聲波測距原理簡單，設備成本低廉，設計簡單易行。但是巷道中條件惡劣，噪音干擾大，極大影響了超聲波設備的正常使用，并且一般的超聲波設備并不能達到煤礦生產(chǎn)本質(zhì)安全要求。煤礦井下巷道布局復雜，空間狹長，需要架設數(shù)量較多的監(jiān)測設備。傳統(tǒng)監(jiān)測設備體型較大，且需要鋪設大量線纜，給現(xiàn)場安裝和運轉(zhuǎn)維護帶來了極大不便。
　　針對一般圍巖超聲位移監(jiān)測設備不符合國家有關規(guī)范,在井下使用受環(huán)境因素影響大

2、，以及有線傳輸方式帶來的諸多不便，本文在研究WSN監(jiān)測系統(tǒng)的基礎上，結(jié)合煤礦巷道實際情況，設計了一種基于STM32/CC2530芯片的礦用本安型礦井巷道圍巖位移監(jiān)測系統(tǒng),主要內(nèi)容如下：
　　1）運用序列匹配原理，設計了基于CC2530芯片的超聲波圍巖位移傳感器，通過改進傳統(tǒng)接收電路中的判決方式和采用分體式架構(gòu)，有效降低了超聲波傳播過程中的能量損耗和衍射波對接受判決的干擾；設計了基于STM32芯片的采集分站，可對傳感器屬性進行配置并

3、提供基本常用功能。
　　2）通過改進時間同步通信機制，優(yōu)化了煤礦井下ZigBee無線通信傳輸，設計了適用于狹長巷道的線型通信方式，并預留備用冗余通信鏈路，大大提高其擴展性的同時，提高了監(jiān)測的可靠性以及智能化程度。
　　3）根據(jù)國家標準GB3836.1-2010設計了符合要求的礦用本安型圍巖位移監(jiān)測系統(tǒng)，可工作在煤礦井下等爆炸性環(huán)境中。
　　最后在實驗室環(huán)境下對礦用本安型圍巖超聲位移監(jiān)測系統(tǒng)進行測試。模擬巷道環(huán)境進行了傳