基于ZigBee的井下液压支架行程监测系统设计与精度验证

井下液压支架活柱行程动态监测系统设计旨在解决当前液压支架行程测量技术存在的精度不高、成本高昂以及缺乏预防顶板事故能力的问题。系统采用ZigBee无线通信技术，通过在支架上安装位移传感器，定期收集活柱的行程数据。这些数据随后被传输到一个协调器节点，协调器节点利用CAN总线和以太网将数据进一步发送至地面的服务器，实现实时监控。 ZigBee技术在此系统中的运用显著提高了数据传输的可靠性和效率，降低了传统有线连接的复杂性和成本。它是一种低功耗、短距离的无线通信协议，非常适合于井下的无线环境。通过这种方式，可以实现对液压支架活柱行程的精确测量，其测量精度高达1毫米，而误差控制在2毫米以内，满足了实际应用中的精度需求。 系统的设计不仅关注技术的准确性，还考虑到了实用性。实时监测功能对于矿井的安全至关重要，能够及时发现并预警可能出现的问题，如支架工作状态异常或临近极限位置，从而防止由于液压支架失效引发的顶板事故。此外，整个系统的成本效益分析也是设计的关键考量因素，通过优化资源配置和技术选型，使得整体解决方案更具竞争力。 该研究对提升井下作业的智能化水平具有重要意义，有助于煤矿行业的安全生产和管理现代化。通过实施此类动态监测系统，可以提高工作效率，降低事故风险，对于推动我国煤炭开采行业的科技进步具有积极的推动作用。未来的研究可以进一步优化系统性能，开发更多适应不同工况和环境的智能监测设备，为井下作业提供更全面、更精准的保障。