[實(shí)用新型]基于移動(dòng)Agent的煤礦瓦斯信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320022618.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203104800U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王春玲;唐超禮;曲立國(guó);黃友銳;徐善永;王小坡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W84/18
• 分類號(hào): H04W84/18;H04L29/08;E21F17/18;G01N33/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型涉及一種基于移動(dòng)Agent的煤礦瓦斯信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于煤礦安全領(lǐng)域。?

煤炭是我國(guó)的主要能源之一，煤炭占全國(guó)一次性能源結(jié)構(gòu)的70％；煤炭發(fā)展的主要問(wèn)題是煤礦安全，一半以上的礦井處于高瓦斯區(qū)或瓦斯突出區(qū)，近年80％的煤礦安全事故由瓦斯爆炸引起。瓦斯是吸附于煤體及周圍巖層中的有害氣體，是礦井氣體的主要成分，約占83％～89％，易燃易爆，加之煤層透氣性低，不易在開(kāi)采前抽放，采掘時(shí)極易發(fā)生瓦斯突出現(xiàn)象。美國(guó)、澳大利亞等煤礦地質(zhì)條件較好、儲(chǔ)量豐富的國(guó)家，對(duì)于高瓦斯煤礦一般采取停產(chǎn)關(guān)閉措施。而我國(guó)一直以煤炭為主要能源，由于資源有限，即使條件再?gòu)?fù)雜、環(huán)境再惡劣的煤礦，都不得不納入開(kāi)采范圍。全國(guó)已有相當(dāng)數(shù)量的礦井開(kāi)采到600m以下的高瓦斯和瓦斯突出區(qū)，條件十分困難。而每向下開(kāi)掘垂深100m，作業(yè)面溫度就會(huì)升高3～4℃，瓦斯的相對(duì)涌出量呈線性增長(zhǎng)，瓦斯災(zāi)害就容易發(fā)生。因此，及時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)井下瓦斯氣體信息的變化情況，對(duì)于煤礦安全、人身安全及環(huán)境保護(hù)有著十分重要的意義。?

煤礦井下巷道瓦斯主要來(lái)源于三個(gè)方面：工作面及煤巷掘進(jìn)落煤時(shí)瓦斯溢出、煤壁及巷道兩幫瓦斯的釋放、采空區(qū)瓦斯的涌出。為了煤礦生產(chǎn)安全，必須實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控制巷道中瓦斯?jié)舛龋瑢⑼咚節(jié)舛冉档偷健睹旱V安全規(guī)程》要求范圍內(nèi)，以減少瓦斯超限、避免煤礦瓦斯事故的發(fā)生。?

現(xiàn)有的測(cè)量系統(tǒng)大多采用傳統(tǒng)的測(cè)量方法，用瓦斯計(jì)或在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置瓦斯測(cè)試，由專人每天定時(shí)采集各點(diǎn)的瓦斯數(shù)據(jù)，每天輸入計(jì)算機(jī)生成瓦斯的變化曲線和報(bào)告，這樣的測(cè)量需要監(jiān)測(cè)人員頻繁來(lái)往于施工現(xiàn)場(chǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，數(shù)據(jù)采集和傳輸不方便。本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)的瓦斯監(jiān)測(cè)方法的不足，提出一種新型的基于移動(dòng)Agent的煤礦瓦斯信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。移動(dòng)Agent具有自主性，實(shí)時(shí)性，且具有數(shù)據(jù)處理能力；系統(tǒng)采用的Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)線通信能力，通過(guò)自組網(wǎng)自組成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)Agent和Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)各傳感器的相互協(xié)作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各分布區(qū)域的瓦斯信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理和傳送。?

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提出一種基于移動(dòng)Agent的煤礦瓦斯信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。?

一種基于移動(dòng)Agent的煤礦瓦斯信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括瓦斯傳感器、基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)、基站、工控機(jī)。瓦斯傳感器和基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)構(gòu)成終端監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)各個(gè)區(qū)域的瓦斯信息的監(jiān)測(cè)，各個(gè)終端監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)把監(jiān)測(cè)到的瓦斯信息通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給基站，基站將各個(gè)監(jiān)測(cè)終端的瓦斯信息通過(guò)以太網(wǎng)接口傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心，在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心即工控機(jī)上顯示相關(guān)結(jié)果，所述基站和所述基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)之間采用移動(dòng)Agent技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息傳輸。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦瓦斯信息的長(zhǎng)期實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

所述瓦斯傳感器為礦用本安型瓦斯傳感器，將傳感器垂直懸掛，布置在巷道的上方，距頂板不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm，以測(cè)量巷道瓦斯信息的變化。?

所述基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)采用cc2530，包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、8051內(nèi)核、RF射頻模塊和存儲(chǔ)器。?

所述基站包括工業(yè)以太網(wǎng)接口、8051內(nèi)核、RF射頻模塊和存儲(chǔ)器，其功能是收集各區(qū)域基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的瓦斯數(shù)據(jù)，并進(jìn)行進(jìn)一步的處理，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)接口把處理后的數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心即工控機(jī)上顯示相關(guān)結(jié)果。?

所述瓦斯傳感器和基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)完成瓦斯信息監(jiān)測(cè)處理以及各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的自組網(wǎng)通信，基站和基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)之間采用基于移動(dòng)Agent技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息傳輸，系統(tǒng)中的瓦斯傳感器采用基于有限元仿真技術(shù)和粒子群優(yōu)化算法相結(jié)合的瓦斯傳感器優(yōu)化配置準(zhǔn)則對(duì)瓦斯傳感器的位置進(jìn)行組合優(yōu)化。?

所述瓦斯傳感器和基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)完成瓦斯信息監(jiān)測(cè)處理以及各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的自組網(wǎng)通信，基站和基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)之間采用基于移動(dòng)Agent技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息傳輸，系統(tǒng)中的瓦斯傳感器采用基于有限元仿真技術(shù)和粒子群優(yōu)化算法相結(jié)合的瓦斯傳感器優(yōu)化配置準(zhǔn)則對(duì)瓦斯傳感器的位置進(jìn)行組合優(yōu)化。?