基于WSN的礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、煤炭作為國家重要的能源，有著舉足輕重的作用。然而我國的百萬噸死亡率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了世界的平均水平，引起國家的高度重視。如何能有效的減少甚至消除礦井災(zāi)害，從而保障煤炭安全生產(chǎn)和對(duì)國家發(fā)展所需煤炭資源大量供應(yīng)成為一個(gè)亟待解決的科學(xué)問題。傳統(tǒng)的礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)往往使用單一傳感器測(cè)量的方式而且沒有綜合考慮威脅礦井安全的其他因素，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用電纜進(jìn)行信息傳輸，難免受到腐蝕而且不利于發(fā)生事故后的救援工作。
　　針對(duì)上述問題，本文進(jìn)行了礦井

2、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的改進(jìn)。本文首先搭建了數(shù)據(jù)采集的硬件平臺(tái)，通過編寫VI程序?qū)崿F(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集和視頻圖像采集。其次針對(duì)人員定位問題設(shè)計(jì)了閱讀器和標(biāo)識(shí)卡的硬件電路。系統(tǒng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)首先進(jìn)行卡爾曼濾波處去噪處理，再根據(jù)國家煤礦安全規(guī)范以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)獲得危險(xiǎn)等級(jí)分類，利用灰色關(guān)聯(lián)分析將所得傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行危險(xiǎn)等級(jí)分類，最后采用支持向量機(jī)分類法實(shí)現(xiàn)在線危險(xiǎn)等級(jí)分類。系統(tǒng)使用的是NI（National Instruments）公司的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為系統(tǒng)的硬件

3、保障，上位機(jī)是用 NI公司生產(chǎn)的PXI-8108，該系統(tǒng)不但能對(duì)溫度、一氧化碳、風(fēng)速和甲烷濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而且能對(duì)礦井人員進(jìn)行定位并可以視頻，一旦發(fā)生報(bào)警，系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間通知井下人員安全撤出巷道，保障人員的生命安全。系統(tǒng)程序采用的是 LabVIEW2013軟件編寫，程序前面板可以直接顯示數(shù)據(jù)和視頻信息，在數(shù)據(jù)采集方面有很大的優(yōu)勢(shì)。最后利用LabVIEW中的Mathscript的控件，將硬件系統(tǒng)與算法結(jié)合起來，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。