煤礦巷道本安型圍巖超聲位移監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、在煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場，測量圍巖位移距離多采用超聲波測距法。超聲波測距原理簡單，設(shè)備成本低廉，設(shè)計(jì)簡單易行。但是巷道中條件惡劣，噪音干擾大，極大影響了超聲波設(shè)備的正常使用，并且一般的超聲波設(shè)備并不能達(dá)到煤礦生產(chǎn)本質(zhì)安全要求。煤礦井下巷道布局復(fù)雜，空間狹長，需要架設(shè)數(shù)量較多的監(jiān)測設(shè)備。傳統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備體型較大，且需要鋪設(shè)大量線纜，給現(xiàn)場安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)帶來了極大不便。
　　針對(duì)一般圍巖超聲位移監(jiān)測設(shè)備不符合國家有關(guān)規(guī)范,在井下使用受環(huán)境因素影響大

2、，以及有線傳輸方式帶來的諸多不便，本文在研究WSN監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤礦巷道實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了一種基于STM32/CC2530芯片的礦用本安型礦井巷道圍巖位移監(jiān)測系統(tǒng),主要內(nèi)容如下：
　　1）運(yùn)用序列匹配原理，設(shè)計(jì)了基于CC2530芯片的超聲波圍巖位移傳感器，通過改進(jìn)傳統(tǒng)接收電路中的判決方式和采用分體式架構(gòu)，有效降低了超聲波傳播過程中的能量損耗和衍射波對(duì)接受判決的干擾；設(shè)計(jì)了基于STM32芯片的采集分站，可對(duì)傳感器屬性進(jìn)行配置并

3、提供基本常用功能。
　　2）通過改進(jìn)時(shí)間同步通信機(jī)制，優(yōu)化了煤礦井下ZigBee無線通信傳輸，設(shè)計(jì)了適用于狹長巷道的線型通信方式，并預(yù)留備用冗余通信鏈路，大大提高其擴(kuò)展性的同時(shí)，提高了監(jiān)測的可靠性以及智能化程度。
　　3）根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1-2010設(shè)計(jì)了符合要求的礦用本安型圍巖位移監(jiān)測系統(tǒng)，可工作在煤礦井下等爆炸性環(huán)境中。
　　最后在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對(duì)礦用本安型圍巖超聲位移監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行測試。模擬巷道環(huán)境進(jìn)行了傳