基于WSN与CAN总线的掘进工作面高效监控网络设计

该篇论文研究的焦点是"基于WSN (Wireless Sensor Network) 和 CAN 总线的掘进工作面监控网络"，由马泽华和谢苗两位作者合作完成。他们针对现有的掘进工作面监控系统存在的问题，即在环境恶劣、复杂的掘进环境中，单一的无线网络、CAN总线或以太网总线形式的监控系统往往难以保证数据传输的可靠性和实时性。为了改进这一状况，论文提出了一种创新的设计，即在工作面上使用Zigbee技术与CAN总线相结合的监控网络。 Zigbee终端节点被部署在掘进机、运输机、钻机、超前支架以及人员身上，用于实时收集设备运行状态和接收调度指令。随着掘进工作的进行，监控范围内的新节点会根据需要建立路由，进一步扩大数据采集覆盖。这些节点通过CAN总线进行高效且可靠的通信，CAN总线不仅负责节点间的直接连接，还与井上的CAN总线接口相连，从而将采集到的数据实时传输到地面的上位机。 作者们强调，通过模拟实验验证了这种监控网络在实际应用中的可行性和有效性，它为提升掘进工作面监控系统的性能，特别是可靠性提供了新的设计思路。此外，论文还引用了国家自然科学基金资助项目(51304107)作为支持，显示出这项研究的学术价值。马泽华专注于机电一体化及智能网络通信的研究，而谢苗则在机械动力学分析和控制方面有所建树，两人的合作显示了跨学科的综合优势。 整篇文章的关键词包括CAN总线、Zigbee技术、掘进工作面、监控网络以及上位机，这些都是论文的核心概念和技术细节。这篇论文不仅关注技术应用，还强调了实际操作中的问题解决和优化策略，对于理解和改进掘进工作面监控系统的现代化设计具有重要意义。