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基于微功率无线射频技术的采空区自然发火监测装置研究

更新时间：2020-03-23 05:09:05 大小：7M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：无线射频 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

矿井火灾是严重威胁煤矿安全生产的五大灾害之一，其中以煤自燃引发的内因火灾最为严重，占煤矿火灾总数的90％左右。采空区是井下极易发生煤自燃的区域，为此做好采空区煤自然发火的监测工作，是井下防火工作的重中之重。

  据了解，迄今为止还没有一种既经济又可靠的采空区自燃火源点位置探测技术和装备。本文为解决现有采空区自然发火预测方法存在的成本高、易出现故障、维护困难等缺点，同时为弥补现有安全监测监控系统在采空区自燃火灾监测方面的不足，以建立自然发火观测网为基础，采用微功耗无线通信技术并结合单片机、传感器、时钟电路以及CAN总线通信技术设计了采空区自然发火监测装置。根据系统设计方案，工作主要集中在以下方面:

  1、完成了采空区无线温度监测探头设计。采用单片机技术、时钟控制技术、无线射频技术设计了以工业级单总线数字温度传感器为核心的低功耗无线温度探头，并集成了无线路由功能。

  2、构建了无线温度传感器监测网络。根据采空区孔隙空间的特性，进行了无线通信技术的选型，确定了无线通信频率采用433MHZ，搭建了基于分布式与集中式混合拓扑结构的无线传感器网络;采用CAN总线技术设计了作为无线传输与有线传输网络接口的无线接收分站。

  3、以采空区温度场理论和“三带”的划分理论为基础设计了网格型无线网络布置方式和基于无线温度监测探头地址的火源点定位方式，研究了无线温度监测探头生存周期。据此，制定了适宜的无线传输协议，并研究适宜的检错和纠错技术。

  4、对装置功能、无线温度监测探头功耗和无线通信能力进行了测试。测试结果表明:无线温度监测探头功耗低，寿命长，无线数据传输稳定可靠，装置初步达到预期功能目标。

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