物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與煤礦安全監(jiān)測信息平臺的融合
發(fā)布時間:2021-10-20 12:20
互聯(lián)網(wǎng)背景下,很多行業(yè)都發(fā)生著深刻的變革,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是依托互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢衍生出的設(shè)備和設(shè)備之間進行有效溝通的技術(shù)形式,特別地,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)工程領(lǐng)域的利用尤為突出,解決了很多操作人員與設(shè)備本身之間存在的一些突出矛盾,通過對煤礦工程中的一些場景進行深入解讀,結(jié)合近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,提出一種針對煤礦生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控系統(tǒng)。基于控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線和ZigBee技術(shù),完成傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計。傳感器節(jié)點的工作周期由電池供電,對工作模型進行擴展。管理系統(tǒng)是為礦山管理者提供服務(wù)而設(shè)計的。該系統(tǒng)可以對采礦過程進行智能監(jiān)控,并在出現(xiàn)瓦斯泄露或者水害等危險時,及時向礦工和管理人員發(fā)出報警。
【文章來源】:陜西煤炭. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)整體架構(gòu)
分支網(wǎng)絡(luò)包括中心節(jié)點和檢測節(jié)點。一個CAN總線通過集線器節(jié)點分散成多個CAN總線,以覆蓋每個主干。每個節(jié)點都可以與分支網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點自由通信。分支檢測節(jié)點設(shè)計如圖2所示。支路檢測節(jié)點由8051MCU、報警模塊、傳感器模塊和電源管理模塊組成。8051單片機。節(jié)點的核心負(fù)責(zé)對感知數(shù)據(jù)的分析和對節(jié)點的操作。傳感程序完成后,數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C。當(dāng)數(shù)據(jù)超過安全基線時,單片機立即向報警模塊發(fā)送報警信號。同時將報警信號和傳感數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)服務(wù)器。否則,數(shù)據(jù)只存儲在RAM中。為了提高服務(wù)器的實時性,降低CAN總線的壓力,將所有的傳感數(shù)據(jù)一次發(fā)送給服務(wù)器,經(jīng)過幾個傳感周期。在傳感方案中,位移傳感器用于探測礦井主干的直徑,以防止礦井主干的塌陷。通過粉塵濃度傳感器、氣體濃度傳感器和溫度傳感器的配合檢測,可以防止爆炸。電源管理模塊通過交直流隔離開關(guān)為所有模塊提供電源。就像筆記本電腦的電源管理一樣,當(dāng)AC電源無效時,選擇DC電源立即為所有模塊供電。一個1 000 m A的電池可以讓整個節(jié)點運行超過5 h,所有節(jié)點的總功率低于600 m W和3 V電壓。這對于突發(fā)情況交流電源的恢復(fù)來說,完全足夠。為了與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行通信,對分支感知網(wǎng)絡(luò)中的葉節(jié)點進行了一些修改。由于CC2430中包含了MCU,所以它可以作為MCU和無線通信模塊使用。
地面服務(wù)器系統(tǒng)是基于服務(wù)平臺和數(shù)據(jù)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)處理和服務(wù)提供的系統(tǒng)。如圖3所示,服務(wù)器平臺設(shè)計了多項服務(wù)模塊。將來可以很容易地向服務(wù)器平臺添加更多的服務(wù)。數(shù)據(jù)服務(wù)器對感測節(jié)點獲取的感測數(shù)據(jù)進行分析和存儲。3.2 服務(wù)器平臺提供的服務(wù)模塊
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究[J]. 靳偉峰. 山西能源學(xué)院學(xué)報. 2018(04)
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)研究[J]. 徐江陵. 煤炭技術(shù). 2018(08)
[3]煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)綜合評價與應(yīng)用[J]. 崔偉. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟. 2018(08)
[4]煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控框架及關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 馬麗麗. 煤炭技術(shù). 2017(09)
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)感知的煤礦安全監(jiān)控信息處理分析[J]. 王德興. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟. 2016(09)
[6]基于五層物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 黎敏. 煤炭技術(shù). 2016(03)
[7]基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 甘慶華,何智華. 山東工業(yè)技術(shù). 2015(15)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦可視化系統(tǒng)研究[J]. 劉西青,田慕琴,李雙雙,李東鈺,趙志娟. 煤礦機械. 2015(05)
[9]煤礦物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平動態(tài)評估[J]. 胡婷,葛家家,李賢功. 煤礦機械. 2015(04)
[10]煤礦事故分析與煤礦大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)[J]. 孫繼平. 工礦自動化. 2015(03)
本文編號:3446897
【文章來源】:陜西煤炭. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)整體架構(gòu)
分支網(wǎng)絡(luò)包括中心節(jié)點和檢測節(jié)點。一個CAN總線通過集線器節(jié)點分散成多個CAN總線,以覆蓋每個主干。每個節(jié)點都可以與分支網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點自由通信。分支檢測節(jié)點設(shè)計如圖2所示。支路檢測節(jié)點由8051MCU、報警模塊、傳感器模塊和電源管理模塊組成。8051單片機。節(jié)點的核心負(fù)責(zé)對感知數(shù)據(jù)的分析和對節(jié)點的操作。傳感程序完成后,數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C。當(dāng)數(shù)據(jù)超過安全基線時,單片機立即向報警模塊發(fā)送報警信號。同時將報警信號和傳感數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)服務(wù)器。否則,數(shù)據(jù)只存儲在RAM中。為了提高服務(wù)器的實時性,降低CAN總線的壓力,將所有的傳感數(shù)據(jù)一次發(fā)送給服務(wù)器,經(jīng)過幾個傳感周期。在傳感方案中,位移傳感器用于探測礦井主干的直徑,以防止礦井主干的塌陷。通過粉塵濃度傳感器、氣體濃度傳感器和溫度傳感器的配合檢測,可以防止爆炸。電源管理模塊通過交直流隔離開關(guān)為所有模塊提供電源。就像筆記本電腦的電源管理一樣,當(dāng)AC電源無效時,選擇DC電源立即為所有模塊供電。一個1 000 m A的電池可以讓整個節(jié)點運行超過5 h,所有節(jié)點的總功率低于600 m W和3 V電壓。這對于突發(fā)情況交流電源的恢復(fù)來說,完全足夠。為了與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行通信,對分支感知網(wǎng)絡(luò)中的葉節(jié)點進行了一些修改。由于CC2430中包含了MCU,所以它可以作為MCU和無線通信模塊使用。
地面服務(wù)器系統(tǒng)是基于服務(wù)平臺和數(shù)據(jù)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)處理和服務(wù)提供的系統(tǒng)。如圖3所示,服務(wù)器平臺設(shè)計了多項服務(wù)模塊。將來可以很容易地向服務(wù)器平臺添加更多的服務(wù)。數(shù)據(jù)服務(wù)器對感測節(jié)點獲取的感測數(shù)據(jù)進行分析和存儲。3.2 服務(wù)器平臺提供的服務(wù)模塊
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究[J]. 靳偉峰. 山西能源學(xué)院學(xué)報. 2018(04)
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)研究[J]. 徐江陵. 煤炭技術(shù). 2018(08)
[3]煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)綜合評價與應(yīng)用[J]. 崔偉. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟. 2018(08)
[4]煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控框架及關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 馬麗麗. 煤炭技術(shù). 2017(09)
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)感知的煤礦安全監(jiān)控信息處理分析[J]. 王德興. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟. 2016(09)
[6]基于五層物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 黎敏. 煤炭技術(shù). 2016(03)
[7]基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 甘慶華,何智華. 山東工業(yè)技術(shù). 2015(15)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦可視化系統(tǒng)研究[J]. 劉西青,田慕琴,李雙雙,李東鈺,趙志娟. 煤礦機械. 2015(05)
[9]煤礦物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平動態(tài)評估[J]. 胡婷,葛家家,李賢功. 煤礦機械. 2015(04)
[10]煤礦事故分析與煤礦大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)[J]. 孫繼平. 工礦自動化. 2015(03)
本文編號:3446897
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