基于ZigBee和DSP技術的井下瓦斯實時監(jiān)測排放系統(tǒng).pdf

1、煤礦中掘進巷道是煤礦突發(fā)安全事故的重點監(jiān)測部位,掘進巷道是沿煤層或在煤層附近的巖石內進行掘進,并常受到瓦斯的威脅。掘進巷道內瓦斯的實時監(jiān)測與排放系統(tǒng)目的是通過監(jiān)測掘進巷道內的瓦斯?jié)舛?風速等參數(shù),控制相應的局部風機,以滿足煤礦安全生產(chǎn)要求。因此,研究掘進巷道的瓦斯實時監(jiān)測與排放問題,對預防煤礦突發(fā)安全事故發(fā)生有著十分重要的理論意義和實用價值。
　　本文所設計的基于DSP及ZigBee的井下瓦斯實時監(jiān)測排放系統(tǒng)是針對掘進巷道內環(huán)境自

2、動化監(jiān)測和控制的需要而研制的。該系統(tǒng)利用多個瓦斯?jié)舛葌鞲衅饔谝惑w的傳感器模塊,分布式地采集掘進巷道中的環(huán)境參數(shù),并利用ZigBee無線通訊技術,將采集到的數(shù)據(jù)傳送到 DSP處理單元。DSP根據(jù)采集到的數(shù)據(jù),利用多點信號融合技術及模糊控制的算法,對掘進巷道內的局部通風機進行模糊控制,達到智能排放瓦斯和節(jié)約能源的目的。
　　主要工作包括:首先,根據(jù)掘進巷道中以及附近可能出現(xiàn)的地形,包括平直巷道、軸向傾斜以及側壁傾斜巷道、彎曲巷道等來選

3、取 ZigBee無線網(wǎng)絡的拓撲結構,確定各個節(jié)點大致安放位置。其次設計了ZigBee和DSP聯(lián)合使用組成瓦斯采集與局部通風控制網(wǎng)絡,核心算法采用模糊控制理論來實現(xiàn)根據(jù)掘進巷道內采集的瓦斯的濃度來實時輸出變頻器所需的頻率信號達到對瓦斯的有序排放。最后,測試了整個系統(tǒng),并根據(jù)無線傳感器信號在矩形掘進巷道中不同地形的衰減情況,通過對無線網(wǎng)絡中信號功率在距離上的衰減進行分析,理論上確定該無線網(wǎng)絡每個網(wǎng)絡節(jié)點之間最大有效通信距離位置,保證無線傳感