ZigBee无线传感器网络在矿井采空区温度监测中的应用

"陈辉，芮骐骅．基于ZigBee的矿井采空区温度监测系统［J］．煤矿机电，2015(3):7-10．doi:10．16545/j．cnki．cmet．2015．03．003" 基于ZigBee技术的矿井采空区温度监测系统是一项针对矿业安全监控的重要创新。在矿井作业中，采空区的温度监测对于预防火灾、瓦斯爆炸等事故至关重要。传统的有线监测方式在矿井环境下面临布线困难、维护成本高、易受损坏等问题。因此，设计并实现一个无线的温度监测系统显得尤为必要。 ZigBee是一种低功耗、低成本、短距离的无线通信技术，常用于构建无线传感器网络。在本系统中，ZigBee作为通信协议，连接分布在矿井采空区的多个温度传感器节点。这些节点负责实时采集环境温度数据，并通过无线方式将数据传输至无线温度采集终端。 系统结构包括以下几部分： 1. 温度传感器节点：部署于矿井采空区，内置温度传感器，能够精确测量环境温度，并具备电池供电能力，适应恶劣的地下环境。 2. 无线温度采集终端：接收来自传感器节点的数据，进行初步处理和存储，同时与井上的计算机进行通信，上传采集到的温度数据。 3. 井上计算机：作为上位机，运行LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）编写的软件，对采集到的数据进行实时分析、显示和存储，以便于工作人员监控和决策。 LabVIEW是一种图形化编程语言，其强大的数据处理和可视化功能使得上位机软件能够实时显示矿井各区域的温度分布，报警阈值设置以及历史数据记录等功能。此外，LabVIEW还支持用户界面定制，使得操作更加直观简便。 该系统的特点在于其无线特性，解决了传统有线系统的局限性，提高了监测效率和安全性。同时，由于ZigBee网络的自组织和自我修复能力，即使部分节点失效，系统仍能保持正常运作，确保数据传输的可靠性。 基于ZigBee的矿井采空区温度监测系统是矿业安全监测技术的一大进步，它有效地提高了矿井安全生产的管理水平，减少了潜在的安全隐患，为矿工的生命安全提供了更有力的保障。