大峰礦火區(qū)無線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、煤田火災(zāi)分布很廣,中國、印度、美國、俄羅斯、中亞等國家和地區(qū)都普遍存在。中國由于特殊的地理位置和氣候條件,成為世界上煤田自燃災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家。據(jù)初步估算,我國煤田火災(zāi)每年至少造成200億元的經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)有的煤田火災(zāi)溫度監(jiān)測(cè)主要是人工測(cè)溫法,測(cè)溫法由于是點(diǎn)接觸,預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)范圍小,安裝、維護(hù)工作量大、不能提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警,特別是探頭、引線極易破壞,在實(shí)際應(yīng)用中受到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的限制,不宜大面積探火采用,不能很好的滿足煤礦安全生產(chǎn)的要求。由于

2、煤田發(fā)火區(qū)域有隱蔽性、著火點(diǎn)分散、被測(cè)點(diǎn)多、距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),使得對(duì)煤田火災(zāi)的預(yù)防、監(jiān)控和治理非常困難。無線感知網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與溫度傳感器相結(jié)合的監(jiān)測(cè)方法,是近幾年來一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì),改變了傳統(tǒng)溫度傳感器系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),適應(yīng)更多溫度測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)合。
　　大峰礦開采的太西煤是我國為數(shù)不多,具有“三低六高”特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)無煙煤,長期以來大峰礦區(qū)由于煤層自然發(fā)火的原因,火區(qū)面積達(dá)上萬平方米,國家資源遭到重大損失。同時(shí),火區(qū)形成的高溫給煤炭開采和安全生產(chǎn)

3、帶來嚴(yán)重影響。為了搶采高溫區(qū)的煤炭資源,大峰礦與西安科技大學(xué)合作,提出了大峰礦火區(qū)無線溫度監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的研究,在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了較好的效果。
　　本文根據(jù)大峰礦火區(qū)溫度監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)了集ZigBee技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)于一體的大峰礦火區(qū)無線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。本文給出了系統(tǒng)的整體組成框架,對(duì)系統(tǒng)的功能和性能需求、工作原理和工作方式進(jìn)行了分析,設(shè)計(jì)了無線溫度監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、主控節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件,以