基于无线传感器网络的井下水位监测监控系统设计
基于无线传感器网络的地下水位监测与预测研究
基于无线传感器网络的地下水位监测与预测研究地下水位监测与预测是水资源管理的重要组成部分,对于合理利用和保护地下水资源具有重要意义。
无线传感器网络(WSN)作为一种有效的监测工具,具有低功耗、高可靠性、易部署等特点,因此在地下水位监测与预测领域具有广泛的应用前景。
本文将探讨基于无线传感器网络的地下水位监测与预测研究,以期为相关技术的发展和应用提供参考。
首先,本文将介绍无线传感器网络在地下水位监测中的应用。
无线传感器网络由大量分布在地下的传感器节点组成,这些节点能够实时感知周围环境的参数,并将数据传输至基站进行处理和分析。
在地下水位监测中,传感器节点可以被埋设在井底或者其他合适的位置,通过测量地下水位、温度、湿度等参数,提供准确的监测数据。
同时,传感器节点之间可以通过自组织的方式进行通信,构建起一个覆盖范围广泛的监测网络。
其次,本文将分析基于无线传感器网络的地下水位监测与预测系统的关键技术。
其中,传感器节点的部署策略是影响监测精度的重要因素。
合理的节点布局能够有效覆盖监测区域,确保监测数据的准确性和可靠性。
另外,数据传输和处理的技术也是该系统的关键问题。
由于传感器节点数量庞大,节点之间的通信产生的大量数据需要高效地传输和处理,以保证监测数据的及时性和准确性。
然后,本文将讨论基于无线传感器网络的地下水位预测模型。
通过采集和分析历史数据,可以建立地下水位的预测模型,为水资源管理和决策提供科学依据。
预测模型可以基于传感器节点监测到的地下水位数据,采用时间序列分析、神经网络、支持向量机等方法进行建模和预测。
通过预测模型,可以对地下水位的变化趋势进行准确预测,并及时采取相应的管理和调控措施。
最后,本文将探讨基于无线传感器网络的地下水位监测与预测系统的应用前景和挑战。
无线传感器网络在地下水位监测与预测领域具有广阔的应用前景,可以为水资源管理部门提供及时准确的数据支持,从而实现地下水资源的合理利用和保护。
然而,系统部署、能源管理、数据传输与处理等方面的技术挑战仍然存在,需要进一步的研究和解决。
基于无线传感器网络的水环境监测系统设计
摘 要 :在深入研究 ZigBee无线传感器 网络 的基础上,提 出了一种基 于无线传 感器网络的水环境监 测系统的设计方案。该 方案借助 ZigBee技术在 短距 离无线通信方面的优势 ,采用树 型拓扑结构组建无线传感器网络 ,对水环境 监测 中的水温、pH 值、电导率、溶解氧和浊度等重要指标进行远程 实时监测 。 关 键 词 :无线传感 器网络 ;ZigBee;树型拓扑 ;水环境监 测 中 图 分 类 号 :TP212;X84 文献 标 识 码 :A doi:10.3969/j.issn.1000—1379.2012.08.030
基于GPRS和Zigbee无线传感器网络的矿井综合监控系统的设计
1 Zge i e与 G R b P S技 术
Zg e 是近年来 出现 的面 向低 成本设 备无 线联 网要求 iB e 的技术 ,它是 一种近距 离、低复 杂度 、低 功耗 、低数 据速 率 、低成本 的 双 向无 线通 信 技 术… ,完 整 的协 议 栈 只有 3k 2 B,可 以嵌人各种 设备 中 ,同时支持地 理定位 功能 。以 上特点决 定 Zg e 技术非常适合应用在无线传感器网络中 , iB e
装 ,这样井 下巷道将 被多个 Z be i e 传感 模块组 成 的网络所 g
覆盖 。
针对数 据采集 节点数 目多 ,分 布范 围广 等特点 ,采用 Zg e 无线传感器网络技术 和 G R iB e P S通信相结合 的方式来进 行数据通讯 。按照主从节点的设计模式 ,数据传输是 由两部 分构成 的,第一 部是数 据 由从 节点传 输 到主节 点 ,即利用 Zg e 无线传感器网络将某一区域 内所有从节点 的运行数据 iB e
固定数据采集节点和移 动数据采 集节 点 J 。固定 节点 安装 在巷道的固定位置 ,移 动节 点配 带在矿 工身 上或安装 在运
煤矿安全监控 系统在煤 矿安全生 产 中起 着举足 轻重 的 作用。然而 ,由于有 线监控 监测系统 其 自身的局 限性 以及 煤矿井下的复 杂性 ,矿井下 的一些环 境参 数 ,如 甲烷 、粉 尘 、负压 、温湿度 、一 氧 化碳 等 都没 有 得 到有 效地 监 测 , 从而引起极大 的安全隐 患。本 文针对 实际需求 ,综 合利用 计算机控制技术 、Zg e i e技术 、G R b P S技术 等 ,提出一种集
集中到一个 中心节点 。第二部分是数据 由主节点传输到监控
中心 ,因为距离较远 ,采用 G R 传 输技术 ,通过 G R 无 PS PS
基于WiFi无线传感器网络的水质监测系统设计
传感器 与微 系统 ( T r a n s d u c e r a n d Mi c r o s y s t e m T e c h n o l o g i e s )
9 9
DOI : 1 0 . 1 3 8 7 3 / J . 1 0 0 0 - 9 7 8 7 ( 2 o 1 5 ) 0 5 - 0 0 9 9 - 0 3
r e a l i z e f u n c t i o n o f r e a l — t i me mo n i t o r i n g o f a q u a c u l t u r e . E x p e r i me n t a l r e s u l t s s h o w t h a t t h e s y s t e m c a n d e t e c t wa t e r q u li a t y p a r a me t e r s e f f e c t i v e l y, a n d h a s l o w p o we r c o n s u mp t i o n, h i g h d a t a a c c u r a c y a n d s t a b l e p e r f o r ma n c e .
Vi s u a l S t u d i o 2 0 1 0 s o t f w a r e t o r e a l — t i me r e c e i v e a n d d i s p l a y s e n s o r d a t a , a n d c ll a h i s t o i r c a l d a t a a t a n y t i me, wh i c h
基 于 Wi F i 无 线 传 感 器 网 络 的 水 质 监 测 系统 设 计
基于无线传感网的矿井环境监测系统
。
关键词 : 无线传感 网; 环境 监 测: iy S Zg e TnO ; iBe
.
,
a d h n r s n s s s e n t e p e e t a y t m
I e c i e t e s s e r hi e t r , h r w r td srb s h yt m a c t cu e a dae
.
a d o t a e e i n f h W N o e a d a e a , a w l a t e a a p o e s n i h s c m u e n s f w r d s g o t e S n d s n g t w y s e l s h d t r c s i g n o t o p t r t c n l g e 1 k n d p w r a a e e t t e m 1 me t t o o s l - r a z d o t n e h o o i s i e o e o e m n g m n , h i p e n a i n f e f o g ni e r u i g
A n e i onm e o t i ng s t m s d n S o oa i nv r nt m nior ys e ba e o W N f r c lm ne
D iL s nA ct lL c n h n h i B l, h n h i2 10) a ie (la e— u e t S a g a e l S a g a 0 26
基于无线传感器网络的水质监测系统设计
、 , 0 l _ 4 0 N o. 2
计
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机
工
程
2 0 1 4年 2月
Fe b r u a r y 2 0 1 4
Co mp u t e r En g i ne e r i n g
-
移动互 联与通 信技术 -
文章编号: 1 o 0 0 —3 4 2 8 ( 2 0 1 4 ) 0 2 —帅9 2 —0 5 文献标识码: A
( 1 . S c h o o l o f I n f o r ma t i o n a n d C o n t r o l E n g i n e e i r n g , Xi ’ a n Un i v e r s i t y o f Ar c h i t e c t u r e a n d T e c h n o l o g y , Xi ’ a n 7 1 0 0 5 5 , C h i n a ;
要 :使用传统的有线水质监测系统进行水环境污染检测时,存在监测点数量多、监测时间长等问题。为此,提出一种基于无
线 传感 器 网络 的水质 监测 系 统 。通 过 无线传 感器 节 点对 被监测 水 域进 行水 质参数 的数据 采集 ,将 采集 到 的数据 经过 Z i g b e e网络进 行汇 总及 处理 ,并 经过 G P R S 网络 及 时地远 程传 送给 监管 部 门 ,从 而 实现对 河 流水 质情 况 的实 时、有 效 的监督 和管 理 。对 水 质监 测 系统 的软 硬件 电路 设计 进行 介 绍 ,并实 现对 系 统 的软硬 件连 调 。实 验结 果证 明 ,该 系统 能够 满足 组 网要 求 ,可 较 好地 应 用于水 质监 测领 域 。 关键 词 :水 质监 测 ;数据采 集 ;无线 传感 器 网络 ;Z i g b e e 技术 ;C C 2 4 3 0 芯片
矿井巷道无线传感器网络监测下位机系统设计
mo io ln pos, e in s h me o rl s e o t r o io n o rc mpu e y tm t g nt rb id s t a d sg c e fwiee s s ns rnewo ksm nt r g lwe o i t rs se wih Zi Be e tc n l g s p o o e o o lmi e t ne e h o o y i r p s d f rc a n un lmuhip r me e c ii o c o dng t n io m e a h r ce itc — a a tr a qust n a c r i o e vr n ntlc a a t rsis i o he mi u e . u t e s n o sa e us d,h o gh wiee ss n o t r s t e lz e ltme mo trn n ft ne tnn 1 M li e s r r e tr u rl s e s rnewo k o r aie r a—i ni i g a d pl o it lie ty e ry n elg nl al wa n n o he nd r run e vr n e t n p o u to p r mee s r i g f t u e g o d n io m n a d r d c in a a tr .Zi Be c mm u ia in g e o n c to p oo o a h r wae r tc l nd a d r m o lrt a e dua y r us d.Th s n os a b fe i l a e i e e e s r c n e lx by dd d.Sy tm prt cin se oe t m o u e s o d l i d sg d wih t —e e t h o oe a c her la iiy a t blt ft e h r e ine t wo lv lwac d g t nh n e t e ib l nd sa iiyo h a dwa es se . i l t n rs ls t r y tm S mu ai e ut o s o t a he d sg h w h tt e in’S lng s rl s r ns si n itn e i 0m .h o o e twie e s ta miso d sa c s 11 te lwes r ns si n itn e i 0 I tta miso dsa c s 6 n wh n t e e a e o sa ls, n t rns s in e rr c d a e i o e h r r b tce a d ista miso ro o e r t s lw.Th mo io ig er r o r m ee S s c s e nt rn ro n pa a tF u h a g s i he mi s s l, n h yse ha e d v a iiy a d sa lt. a n t ne i ma l a d t e s tm sg o i blt n tbi y i
基于无线传感器的矿井环境监测设计方法
基于无线传感器的矿井环境监测设计方法1.概述矿井作为重要的资源开采和工业生产场所,矿井环境安全问题一直备受关注。
矿井环境监测是确保矿井安全生产的重要手段之一。
随着无线传感器技术的不断发展,基于无线传感器的矿井环境监测系统逐渐成为研究热点。
本文将针对基于无线传感器的矿井环境监测设计方法进行深入探讨,以期为相关研究和实际应用提供参考。
2.基于无线传感器的矿井环境监测系统概述基于无线传感器的矿井环境监测系统是利用无线传感器网络对矿井环境参数进行实时监测和数据采集的一种技术手段。
该系统通过部署在矿井各个重要位置的无线传感器节点,实现对温度、湿度、气体浓度、光照等环境参数的监测和采集,并将数据传输至监控中心进行综合分析和处理,从而实现对矿井环境安全状况的实时监测和预警。
3.基于无线传感器的矿井环境监测系统设计方法为了确保基于无线传感器的矿井环境监测系统的有效性和稳定性,需要综合考虑传感器节点部署、通信协议、能源管理、数据处理与分析等多个方面。
下面将针对这些方面,介绍基于无线传感器的矿井环境监测系统设计的关键方法。
3.1 传感器节点部署传感器节点的部署直接影响着监测系统的覆盖范围和监测精度。
在矿井环境监测中,传感器节点的部署应考虑到矿井的地质条件、通风情况、容易积聚气体的区域等因素,以确保监测数据的准确性和全面性。
3.2 通信协议无线传感器节点之间的通信采用的协议对系统的通信效率、抗干扰能力等有着重要影响。
在矿井环境监测系统设计中,应选择能够适应矿井复杂地质条件和强电磁干扰的通信协议,如ZigBee、LoRa等,以确保数据的可靠传输。
3.3 能源管理由于矿井环境监测系统通常需要长期稳定运行,传感器节点的能源管理成为一个关键问题。
在设计过程中,应考虑采用低功耗的传感器节点、能源自组织网络、节能通信协议等方案,以延长系统的使用寿命。
3.4 数据处理与分析监测系统采集到的大量数据需要进行实时处理和分析,以提供给监测人员合适的信息和报警。
基于无线传感器网络的煤矿井下环境监测研究_1
基于无线传感器网络的煤矿井下环境监测研究发布时间:2023-02-28T08:01:55.225Z 来源:《城镇建设》2022年第5卷19期10月作者:李天平[导读] 近年来,煤矿行业发展迅速,对煤矿井下环境监测工作提出较高要求,无线传感器网络的应用有助于提高井下环境监测能力。
李天平云南煤矿安全技术有限公司云南昆明650205摘要:近年来,煤矿行业发展迅速,对煤矿井下环境监测工作提出较高要求,无线传感器网络的应用有助于提高井下环境监测能力。
本文将结合无线传感器网络发展现状,研究将无线传感器网络用于煤矿井下环境监测的方式,对煤矿井下瓦斯气体含量、粉尘浓度、火灾、爆炸、塌方发生条件加以监测,以保证监测结果和煤矿安全。
关键词:无线传感器;煤矿;环境监测引言:保证井下环境安全是保证煤矿行业生产安全的关键,随煤矿行业的迅速发展,煤矿井下环境复杂度提升,原有环境监测技术难以满足监测需求。
相关工作人员应关注领域最新研究成果,结合煤矿生产的实际情况,将无线传感器技术用于井下环境监测。
一、无线传感器网络概述(一)技术介绍无线传感器网络用途广泛,具有较强的数据采集、处理与传输功能,无线网络系统由许多静止或移动的传感器组成,用于监测网络覆盖区域内情况,采集环境信息。
组成无线传感器网络的传感器类型多样,实现地震、电磁、温度、湿度、噪声、压力等探测,帮助使用人员掌握监测区域的真实情况。
传感器、感知对象与观察人员为无线传感器网络的组成要素,在网络执行探测任务过程中,由传感器采集感知对象相关信息,并借助无线网络将采集信息处理后传输至观察人员。
无线传感器网络应用呈现大规模、自组织、动态性与可靠性特征,且传感器采集信息对外部环境条件要求较低,煤矿井下环境中也可完成进行信息采集,在煤矿井下环境监测中应用价值较高。
(二)网络结构为使无线观感器网络在煤矿井下监测中发挥重要作用,工作人员需了解网络结构,无线传感器网络的组成结构如下所述。
基于无线传感器网络的水文监测系统
t re 网络 接 收 这 些 数 据 进 行 实时监 测 。该 系统 克 服 了传 统监 测 精 度 差 、 耗 大 的缺 点 。 en t 功
GP S功 能 的 无 线 网 关 、无 线 网关 再 将 这些 数 据 发 送 到 GP S R R 网 络 , 行 之 间 的数 据 传 输 , 控 中心 通 过 Itre 网 络 接 收 这 进 监 nen t
些数据 , 于数据分析 、 理 、 计及评估等 。 用 处 统
2 传 感 器 节 点设 计
江 杰 张 云 飞 ( 内蒙古科 技 大 学 , 内蒙古源自包 头 0 4 1 ) 10 0
摘 要
针 对 传 统 水 文 监 测 站 采 用 人 工监 测 的缺 陷 , 以及 目前 水 文 监 测 站 的 现状 需 求 , 出 了无 线传 感 器 网络 技 术 应 用 于水 文 提
参数 监 测 中, 计 了一 种 自动 化 、 能化 的 2 h水 文 监 测 系统 。将 传 感 器 采 集 到 的 降 雨 量 、 设 智 4 蒸发 量 液 位 及 环 境 温 湿度 数 据
测系统。 1 无 线传 感 器 网络 体 系结 构
将数据通过无线 通信的方式 , 过无线 、 经 自组 织 、 跳 的 方 式 发 多 送 , 终 汇 聚 到 无 线 网关 。如 果监 测 区域 距 无线 网关 比较 远 , 最 传 感 器 节 点 会 自动 将 采 集 到 的 数 据 通 过 中 继 节 点 转 发 至 带 有
基于无线网络井下监控的网络系统设计与实现
基于无线网络井下监控的网络系统设计与实现【摘要】针对于井下作业的监控系统,通过对系统的需求和网络特点的分析,基于zigbee无线通信的网络模式,规划设计了井下监控的网络系统。
本文设计网络系统采用分簇式的网络结构,混合式的路由算法,系统时延小,网络能耗低,适用于网络范围大,节点能耗低的网络系统。
【关键词】zigbee网络;路由协议;分簇Abstract:aimed at the monitoring system in underground work,through the analysis of the characteristics of the system requirements and network,this paper design a network based on zigbee wireless communication mode,design the whole plan of the monitoring network work system is designed using the network of cluster structure,hybrid routing algorithm. Time delay of the system is small,and the energy consumption is work is applicable to the network which demand of wide scope and low energy consumption of network nodes.Keywords:zigbee network;routing protocol;cluster;井下作业的工作环境是非常复杂的,新闻上时有报道井下透水事故、瓦斯泄漏、顶板冒落等事故的发生。
为避免此类事故的发生,许多研究的重点集中在了井下监控系统,该系统主要用于井下作业环境的监控、人员位置的确定、区域人员数量的统计以及异常情况报警等功能。
煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统设计
煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统设计王帅(煤炭科学研究总院抚顺分院,辽宁抚顺113001)产品‘彳应用摘要本文针对井下监测系统的研究现状及存在问题,设计了一种煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统,描述了系统的整体框架和各主要部分组成,详细阐述了利用无线传感器网络进行井下定位的工作原理及实现方案,该系统可以实时监测各种环境信息准确反映井下,地面的设备运行状态,从而提高煤矿安全监控系统的可靠性和安全性。
关键词:无线传感器网络;煤矿;安全;监测D esi gn of Syst em f or Saf e t y M oni t or i ng B as ed on W i r el es s Sens orN et w or ks under t he C oal M i neW a ng Shu ai(Fushun B r anch of C hi na C oal R es ear ch I ns t i t ut e,F ushun L i aon i ng113001)A bs t r act Th i s pap er des i gns a s yst em of sa f et y m oni t o r i ng based on w i r el e s s s ens o r net w or kf or t he r es e ar ch of m oni t o r i ng s ys t em und er t he coa J m i ne.T he w ho l e f l am e and al J s ect i ons of s ys t emar e des c ri bed and pr i nci pl e of l ocal i za t i on under t he coa l m i ne by usi ng w i r el e s s s ens o r net w or ks iSe xpat i at ed i n det a i l i n t hi s pap er.T he s ys t em can m oni t or envi r o nm ent i nf or m at i o n of r eal t i m e andr ef l ec t s t he r unn i ng st at e of a ppa ra t us bo t h on t he s ur fa ce and under gr ound.T hen t he r el i ab i l i t y and sa f et y of t he c oa l m i ne m oni t or s ys t em ar e i m proved.K eyw or ds l w i r el e s s s ens o r net w or ks;coal m i ne;s af et y:m oni t or i ng1引言能预警的煤矿安伞监测系统。
基于GSM网络的无线压力传感器测水位系统设计
钟庆 云’季 刚 秦 华标 ’
wa t e r - l e v e l o f t h e d r a i n a g e s y s t e m i n r e a l - t i me .T o
t i me l y ma ke e me r g e nc y r e pa i r a c cor di ng t o t he
( 1华 南理 工 大 学 电子 与信 息学 院 ,
广州 5 1 0 6 4 0:
mo n i t o r i n g r e s u l t s o f wa t e r — l e v e l r o a d d r a i n a g e c o n d i t i o n . K e y wo r d s : P i e z o r e s i s t i v e p r e s s u r e s e n s o r GS M
力信 号和 温度信号互相 补偿 达到 高精度 ;
其次GS M 网络广泛、 节省人力物力成本 。 它
能远 程 实时监 测整 个排 水 系统的水 位 , 根
城市的排水系统关系到整个城 市交通 的正常
运 行, 水 位 监 测在 排 水 系统 中具 有很 重 要 的作用 。
而与之相对应的数据采集方式则有很多种, 通过有
Re mo t e mo n i t o r
2 中创 国技 ( 北京 ) 科 技 发 展 有 限公 司
等
北京 1 0 0 0 2 2 )
摘
要: 给 出一种基 于GS M网络 的无 线压 力传感 器
基于无线传感器技术的水文监测系统设计
基于无线传感器技术的水文监测系统设计吴金妹;柯跃前【摘要】In the light of wide area, multiple hydrological parameters andthe problems existed in conventional hydrology moni-toring system, and aiming at the characteristics of monitoring points, a hydrological monitoring system based on wireless sensor technology is developped by Zigbee and GPRS, so as to realize wireless transmission of hydrological data. Zigbee has advantages of ad hoc network, low cost, less energy consumption, etc. The system can transmit the collected data such as temperature, pH and water level to central station by Zigbee, and then the central station can send the alarm information to the cell-phones users by SMS function of GPRS.%针对水文信息监测区域广、监测参数多以及传统水文监测系统所存在的问题,依据监测点的特点,利用ZigBee和GPRS技术,开发了基于无线传感器技术的水文监测系统,实现了水文参数的无线传输。
ZigBee技术具有自组网、成本低、耗能少等特点,可以很好地解决水文监测系统设计中存在的问题。
无线水位监测系统的设计与实现
第一章绪论1.1课题研究的背景和意义我国洪水灾害频繁,给国家和人民生命财产造成了重大损失。
为增加洪水有效预见期,提高水文预报的精度,及时准确地为防汛和水利水电调度提供科学的依据,20世纪70年代我国开始建设水情自动测报系统。
水位测报系统对充分发挥防汛减灾,合理利用水资源具有十分重要的意义。
水情测量数据是重要的水文参数,水位测量的精度和实时性,直接影响到水库防洪安全、发电灌溉等。
我国水资源不平衡,幅员辽阔,地理环境复杂,地区经济发展不平衡,水位测量工作仍存在一些困难。
在大型发电站、重要水文站水位测量技术相对先进一些,而普通的报汛站和水文监测站的测量技术仍处于比较落后的状态,水文站测洪能力不适应监测大规模洪水的要求。
至90年代初,我国很多地方水文测报设施经过几十年的运行,大多处于陈旧老化的报废状态,出现了设施破烂不堪、难以承担日常水文测报工作的局面。
近年来,在国家计委和水利部的关心下,我国水文建设项目增多,建设步伐加快,使得水文测报设施破旧落后的状况得以改善。
但距离水文工作现代化还有很大的距离。
在新形势下,水位检测要求稳定和准确,传感器必须准确的检测到水位信息,并通过变送器把水位数据准确无误的呈现给观测人员。
因此传感器能否准确地检测水位、稳定运行就成为了关键。
1.水位监测的基本发展情况有些国家水位监测技术依然处于比较落后的状态,在很多地区的河流、湖泊或水库,还在使用比较落后的监测设备,有些地方还在通过人工采集水文数据,这显然不能满足现代化水位监测的要求。
水文监测有它特定的应用背景,一般都在比较偏僻的区域,这使得很难通过架设有线来完成数据传输,在这种情况下,使用无线通信是一种很好的选择。
当前使用的GPRS、GSM、微波和数传电台等都有一定范围的使用,但它们都有其适用的局限性。
随着无线传感器网络概念的提出,以及水文监控网络化的需求,ZigBee技术在水文监测领域的应用成为了可能,并具有其它几种无线技术不可比拟的优势。
基于无线传感器网络的井下水位监测监控系统设计
基于无线传感器网络的井下水位监测监控系统设计
闫静杰;刘晓文;朱哓颖;阎波杰
【期刊名称】《传感器与微系统》
【年(卷),期】2008(27)12
【摘要】为了满足矿井水位监测监控的需要,应用数字式水位传感器和PIC单片机,开发了一种基于无线传感器网络的智能化水位传感器系统,介绍了系统的硬件和软件设计,给出了测试结果.该系统集监测、显示、报警、通信等多种功能于一体,并采用无线传感器网络,克服了有线传感器网络的局限性,避免了其他无线通信技术高功耗的缺点.实验表明:该系统具有高精度、高可靠性、低功耗的特点,有效地实现了对矿井水位的实时监测与监控.
【总页数】3页(P73-75)
【作者】闫静杰;刘晓文;朱哓颖;阎波杰
【作者单位】中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008;北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京,100875
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
1.基于无线传感器网络的果蔬冷库监控系统设计 [J], 郭凌;刘刚
2.基于LoRa无线传感器网络的带压作业监控系统设计 [J], 贺靖淇;梅大成;陈亚萍;
苏杰
3.基于无线传感器网络的煤矿安全综合监控系统设计与分析 [J], 靳伟峰
4.基于无线传感器网络的煤矿安全综合监控系统设计与分析 [J], 靳伟峰;
5.基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统设计应用 [J], 韩葶
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De i n o o lm i e wa e e e e s i g a o t rn sg f c a n t r l v lm a urn nd m nio i g s se ba e n wi ee s s n o e wo ks y t m s d o r l s e s r n t r
Te h o o y, z o 2 0 8, i a;2 Re e r h Ce t r f r Re t e sn n S, c n l g Xu h u 2 1 0 Ch n . s a c n e o mo e S n i g a d GI
S h o f o rp y e igN r a nvri , e ig10 7 , hn ) c o l g a h ,B Un o l iec y B in 0 8 5 C ia o Ge m U t j
20 0 8年 第 2 卷 第 l 7 2期
传感 器与微系统 ( r sue n coyt eh o g s Ta d cr dMi ss m Tcn l i ) n a r e oe
7 3
基 于 无 线 传 感 器 网络 的 井 下水 位 监 测 监 控 系统 设 计
闫静 杰 ,刘 晓文 朱 哓颖 , ,阎波 杰
感器 . 1 3 无 线 通 信 模 块 .
/
~
.
图 1 网 络 拓 扑结 构
Fi Ne wor o o o y sr t r g 1 t k t p l g t uc u e
安全排放 , 因此 , 不仅应控 制水 仓水位 在一定 的范 围之 内, 还要设置一定的上下 限 , 据设置值 适 时启动 或者切 换排 根
旦 通信 链路发生故障 , 整个 监测监控系统就可能瘫痪 , 严重
影 响 了 系 统 的可 靠 性 .
水泵的启动 回路 , 而使其排 水 .当水位不 在 限定 的 范 围 从
dg tlw trl v ls n o ii ae e e s r a e
0 引 言
并 存在零点漂移 , 干扰能力差 , 抗 需要经 常调 校的缺点. 此外 , 多数煤矿 监测监控 系统 采用有 线和 固定传感 大 器 组成的网络 , 需要 在矿井 内敷设 通信线路 来传 递监测 信 息 .但 生产过程 中矿井结 构在不 断变 化 , 之有些 坑道 空 加
本文在 参考 了 IE 0 .5 4标准 的规定 J并 根据 E E8 2 1 . , 井下的具体情况 , 采用简单的星型拓扑结构 , 图 1 如 .它的 最大特征就是设计相 当的简单 , 网络节点 之间 的相 关性降 到最低 , 从而可以降低能量 消耗.此种拓 扑结构可 以将多 个子节点汇聚成到一 个 Sn i k节点 中.再 通过 基站接 入井 下环网将数据传 到井上来 .
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传 感 器 与 微 系 统
第2 7卷
克服 目前水位监测监 控系统 中存 在 的缺点 , 实现 高可靠性 的数字化水位监测监 控网络系统 .
1 系统 硬 件 设 计
过协议 自组成一个分布式 网络 , 将采集来 的数据通过 பைடு நூலகம் 再
化后经无线 电波传输 给信 息处理 中心 , 因为节点 的数量 巨
Ke r s i l ssno e ok( N ) w t vl esr g n nt n s m; I i or esr ywod :wr e esr t rsWS s ; ae l e m aui dmoir gs t es nw re na o i y e PC mc po so; r c
大, 而且 , 还处在随时变化 的环境 中, 这就使它 有着不 同于 普通传感器 网络 的独 特" 性" 个 .首 先是无 中心 和 自组 网 特性 , 在无线传感器 网络 中, 所有节点 的地位都是 平等 的, 没有预先指定 的中心 , 各节点通过分布式算法来相互协调 , 在无人值守 的情况下 , 节点就能 自动组织起一个 测量 网络 . 而正因为没有 中心 , 网络便不会 因为单个 节点 的脱 离而受 到损害 ; 其次是网络拓扑 的动态变化性 .网络 中 的节 点是 处于不 断变化 的环境 中, 的状态也在相应地发生变化 , 它 加 之无线通信信道 的不 稳定性 , 网络拓扑 因此也在不 断地调
采用美 国微芯公司主推 的 C S8位 PC 8 4 8单片 MO I 1F 5 机作为节点 的处理器 . I PC单片机 率先 采用 了精简 指令 集(eue su tnst o ptrR S 结构 , rdcdi t co e cm ue, IC) nr i 突破 了传统 单片机对 P C机在结 构上存 在 的 自然依 赖性 , 上哈 佛总 加 线的存储 器结 构 , 两级 流水线 指令 结构 , 单周 期 指令 等技
c mmu i ain B s d o S ' rt c l i s r u t ee t f r d s n o e w r s a d a od e hg — n r y o n c t . a e n W Ns p o o o , u mo n sd f c e e s rn t o k n v i st ih e e g o t o wi h c s o t e r ls e h oo . x e me t s o h tt e s se i fh g c u a y h g ei b l y a d lw o t f h rwi e s tc n lg E p r n s h w t a h y tm s o ih a c r c , ih r l i t n o o e y i a i p we — o s me i c n r aie d t ci n a d mo i rn fmi i g w trlv lefc iey o rc n u ,t a e l ee t n n ti g o n n a e e fe t l . z o o e v
水位 传感 器采 集实时监测 井下水 位信 号 , 换成 电信号 后 转 放大 , A D转换成数字信号后送 至微处 理器处 理… .这 经 / 种检测方 法使用 的传感 器大多需要误差补偿 , 灵敏度不 高 ,
收 稿 日期 :0 8-0 -3 2 0 - 7- 0
杂性 , 测量精度高 .同时, 使用无线传感器 网络具有节点分 布密度 高 , 度高 的特 点 . 因此 , 无 线传 感器 网络技 精 将 术, 单片机控制技术和数字化水位传感器结合起来 , 就可 以
Ab ta t o me t h e d o trlv lme s rn n n tr gs se i o l n a ne l e t a e e e s r c :T e e n e f t wae e a u i g a d mo i i y tm n c amie, n i tl g n trlv l e on i w
矿井水位 的实时监测 与监 控.
关键词 :无线传感器 网络 ; 水位监测监控 系统 ; I PC单片机 ;数字水位传感器
中 图 分 类 号 :T 2 2 P 1 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 -9 8 ( 0 8 1 -0 7 -0 0 0 7 7 20 )2 0 3 3
内时 , 则启动报警 .因此 , 对水仓的水位进行监测 与监 控是 非常必要的. 目前 , 普遍 采用 的水位测 量方 法是通 过模 拟
针 对上述问题 , 文提 出了一种基 于无线 传感 器 网络 本 的智能化水 位传 感器系统 .该系统采用数字水位传感器进
行实 时水位检测 , 避免 了普通传感 器需进行 A D转换 的复 /
间 狭 小 , 通 信 线 路 的 延 伸 和 维 护 提 出 了 很 高 的 要 求 . 一 对
矿井主排水 系统是 煤 矿大 型设 备 的一 个 重要 组 成部 分.在煤矿的开采过程 中 , 产生 大量 的水 .为了保 证煤 会
矿的安全和开采煤矿 的正常进 行 , 将这 些水 通过一 水仓 应
m au n n oi r gss m i dvl e ae nwrl s esrntok ( N ) ui tl et a r esr gadm nt n t ee p db sdo i e no e rs WS s ,s gi e i n w t i o i ye s o ess w n n lg e
Y N J gj I iow n , H i —ig , A oj . A i -e ,LU X a —e Z U X a y Y N B -e n i o n i
( . c l l f nomaina dE etia E gneig C iaU ies yo i n n 1 S ho fr t n lcr l n ier , hn nv ri f n ga d oo I o c n t Mi
整变化.
本系统主要由传感器节点 和汇聚节点 两部分 组成 , 传 感器节点负责传感器的数据采集 和将采集到 的数据发送给 汇聚节点 , 汇聚节点负责控制子节点的数 据采集和发送 , 并 且, 负责将各个子节点 的采集数据发送给嵌入式计算机 , 以 供更 高层 的应用.
1 1 微 处 理 器 模 块 .
术, 从而在单片机硬件结构上独辟蹊径 , 大大提高 了系统运
行 的 效率 .
1 2 传 感 器模 块 . 传感器模块是 系统构 成的基础 与关键 , 它直接 和水位
采集与控制执行机 构相 连接 , 现 对水 位 的检测 与控 制. 实