[發(fā)明專利]一種基于WSN的煤礦采空區(qū)自然發(fā)火火源點定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310403163.X
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103458364A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 華鋼;蔣超;王永星;顧博聞;王書芹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務(wù)所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦采空區(qū)自然發(fā)火火源點定位系統(tǒng)，尤其涉及一種基于WSN的煤礦采空區(qū)自然發(fā)火火源點定位系統(tǒng)。

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背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，無線定位技術(shù)也在飛速的發(fā)展。基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)在人們的工作生活中的作用越來越大，這就加速了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于目標定位中。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在煤礦監(jiān)測的應(yīng)用中的主要目標之一就是指出它所監(jiān)測的事件發(fā)生的地點。因此，在對環(huán)境、人員等進行監(jiān)測時，能夠及時獲知突發(fā)事件發(fā)生的位置是其重要的。

煤炭自燃高溫火源（≤100℃）區(qū)域的探測一直是煤礦安全生產(chǎn)中的重大難題之一。國內(nèi)外許多學(xué)者和煤炭生產(chǎn)、科研單位對此都十分重視，近若干年來對相關(guān)課題開展了大量的研究。但由于這一問題的復(fù)雜性，至今仍沒有得到很好的解決。其主要原因有二：一是探測技術(shù)手段和途徑不成熟，所采用的各種技術(shù)手段主要采用的是間接測量技術(shù)，都無法直接確定高溫火源點區(qū)域及其內(nèi)部溫度；二是井下條件復(fù)雜，給直接溫度測量如熱電偶法、分布式光纖測溫法的使用帶來嚴重影響，如采空區(qū)塌落常將監(jiān)測電纜、光纖砸斷、造成監(jiān)測中斷，從而給探測井下火源位置帶來很多困難。

煤炭自燃產(chǎn)生的有害氣體不僅嚴重危害井下人員的健康,而且容易誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸事故，并造成嚴重的資源浪費，因此研制采空區(qū)自然發(fā)火火源點定位系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的迫切需要。

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發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述狀況，本發(fā)明提供了一種基于WSN的煤礦采空區(qū)自然發(fā)火火源點定位系統(tǒng)，實現(xiàn)對煤礦采空區(qū)自然區(qū)溫度實時監(jiān)測和自然發(fā)火點的定位，為煤礦采空區(qū)防滅火提供準確信息。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種基于WSN的煤礦采空區(qū)自然發(fā)火火源點定位系統(tǒng)，包括：信息處理服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)關(guān)、位于工作面兩側(cè)順槽的信息匯聚節(jié)點以及位于采空區(qū)的無線測溫節(jié)點；所述無線測溫節(jié)點采集溫度信號，通過無線傳輸?shù)剿鲂畔R聚節(jié)點，所述信息匯聚節(jié)點將接收到的溫度信號傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)關(guān)，通信網(wǎng)關(guān)在傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，最后通信網(wǎng)絡(luò)將信號傳輸?shù)叫畔⑻幚矸?wù)器。

在一實施例中，所述信息匯聚節(jié)點包括：CC2530單片機、編程接口、無線收發(fā)天線電路、485接口電路、以太網(wǎng)接口電路、時鐘電路、電源電路、聲光報警電路以及液晶顯示電路，其中所述編程接口、無線收發(fā)天線電路、485接口電路、以太網(wǎng)接口電路、時鐘電路、電源電路、聲光報警電路以及液晶顯示電路連接于所述CC2530單片機。

在一實施例中，所述CC2530單片機的引腳5、6、7、20、35、36、37與編程接口的引腳8、5、6、7、3、4、10分別順序?qū)?yīng)連接,?CC2530單片機的引腳25、26與無線收發(fā)器連接,?CC2530單片機的引腳14、15、16、17與485接口轉(zhuǎn)換芯片MAX485的引腳2、3、4、1分別順序?qū)?yīng)連接，485轉(zhuǎn)換芯片MAX485的引腳6、7與485接口的引腳1、2分別順序?qū)?yīng)連接,?CC2530單片機的引腳22、23、32、33與時鐘電路連接,?CC2530單片機的引腳10、21、24、39與電源電路，CC2530單片機的引腳18與聲光報警電路連接,?CC2530單片機的引腳8、5、38、20、19、12與液晶顯示電路的引腳23、13、15、25、27和驅(qū)動電路分別順序?qū)?yīng)連接。

在一實施例中，所述無線測溫節(jié)點包括CC2530單片機、編程接口、無線收發(fā)器、模擬開關(guān)、測溫傳感器DS18B20、時鐘電路、半導(dǎo)體制冷器、耐高溫電池以及溫度控制器，其中所述編程接口、無線收發(fā)器、模擬開關(guān)、測溫傳感器DS18B20、時鐘電路、半導(dǎo)體制冷器、耐高溫電池以及溫度控制器連接于所述CC2530單片機。