煤田火灾无线自组网钻孔温度远程监控系统的开发研究
无线传感器网络技术在新疆煤田火区监测中的研究
失 ８ ５万 ｔ 炭资 源 ，燃烧 排放 的温 室 气体 和 大 量 ５ 煤
大量 廉价 微 型传 感 器 节 点 组 成 地 污 染 了大 气 环 境 。如 此 规
模 的煤 火 问 题 ，引起 了 社 会 的普 遍 关 注 和 高 度 重 视 。从 ２ ０ ０ １年 开 始 ，中德 开展 了 “ 中国煤 田灭 火 战略 ”技术 合 作 项 目，引 进 了 高 精 度 火 区 勘 探 仪 器 设备 和技 术 ，开 发 了 “ 疆 煤 田火 区信 息 管 理 新 和 监测 系统 ” ，这 些 都 加快 了新 疆 煤 田火灾 的治 理 进 度 。依据 “ 新疆 煤 田灭火 规划 ” ，到 ２ １ 年 将治 ０５ 理 完毕 境 内所 有 煤 田火 区 。届 时 ，新 疆 煤 田火 区
第 １ ９卷 第 ５ 期
２１ ０ ０年 ５月
中 国 矿 业
ＣＨ Ｉ ＮＡ Ｉ ＮＧ ＡＧＡＺＩ Ｍ ＮＩ Ｍ ＮＥ
Ｖｏ１ １ ． ９。Ｎ ｏ ．５
Ｍａ ２ ０ ｙ ０１
无 线 传 感 器 网络 技 术 在 新 疆 煤 田 火 区监 测 中的研 究
蔡忠勇 ，闫 述。 铁满堂。 ，
新 调 查 ，火 区 的 面 积 达 到 ９ ６万 ｍ 每 年 燃 烧 损 ０ ，
此 提供 了可 能 。
１ 无 线 传 感 器 网络 系统 具有 现 代 意 义 的 无 线 传 感 器 网络 （ ｉ ｌｓ Ｗ ｒ ｅｓ ｅ Ｓ ｎ ｏ ｔ ｏ ｋ Ｗ Ｓ ， 由 布 置 在 监 测 区 域 内 的 ｅｓｒ Ｎｅｗ ｒ ， Ｎ）
（１ 中国地 质 大 学 （ 汉） ． 武 ，湖北 武 汉 ４ ０ ７ ；２ 江 苏大学 ，江 苏 镇 江 ２ ２ ０ ； ３０４ ． １ ０ ０
基于无线传感器网络的早期火灾探测系统的研究与应用
基于无线传感器网络的早期火灾探测系统的研究与应用1.引言随着科技的不断进步和人们对安全意识的不断提高，火灾预防和控制变得越来越重要。
火灾探测系统是预防火灾的基础，其中基于无线传感器网络的火灾探测系统成为了近年来的研究热点。
本文将围绕基于无线传感器网络的早期火灾探测系统展开研究和探讨。
2. 无线传感器网络无线传感器网络是一种由大量分布在空间中的小型、低功耗的传感器节点通过无线技术互相通讯组成的网络。
传感器节点可感知环境中的物理量，如温度、湿度、气压、光强等，通过网络收集信息并传输到数据中心进行处理。
3. 早期火灾探测系统早期火灾探测系统是对火灾进行早期探测和预警的系统。
它通过对火灾可能发生的预测，监测火源周围的温度和烟雾等参数来判断火灾发生的可能性，并在火灾发生前及时报警，以便及时地采取相应的灭火措施。
早期火灾探测系统的优点是具有快速报警、高灵敏度、低误报率等特点。
4. 基于无线传感器网络的早期火灾探测系统基于无线传感器网络的早期火灾探测系统是一种全新的火灾探测技术，它采用分布式的传感器节点来感知环境中的参数，然后将数据通过无线通信传输到数据中心进行处理。
与传统的基于有线网络的火灾探测系统相比，它具有安装方便、价格低廉、可扩展性好等优点。
同时，由于无线传感器节点可以灵活地布置在各个位置，因此可以有效地监测火源周围的温度变化和烟雾情况，从而更准确地预测火灾的可能性，提高火灾预警能力。
5. 基于无线传感器网络的早期火灾探测系统的应用基于无线传感器网络的早期火灾探测系统已经被广泛地应用于各种场合。
例如，火灾预警系统可安装在电力设备、储油罐、仓库等易发生火灾的场所，防止由于温度、烟尘等因素导致的火灾事故。
另外，在建筑物中，可通过无线传感器节点实时地监测温度、湿度等参数，以防止建筑物火灾事故的发生。
此外，基于无线传感器网络的早期火灾探测系统还可以应用于野外火灾、森林火灾等场合。
6. 结论基于无线传感器网络的早期火灾探测系统是一种技术先进、效率高、成本低廉的火灾探测技术，正在得到越来越广泛的应用。
《基于物联网的草原火监测系统的研究》范文
《基于物联网的草原火监测系统的研究》篇一一、引言随着全球气候变化和环境破坏的不断加剧，草原火灾频繁发生，对人类社会和自然环境造成了极大的威胁。
草原火灾的及时监测和预警对于防止火势蔓延、保护生态资源和人类生命安全具有重要意义。
随着物联网技术的快速发展，其应用领域不断扩大。
本研究基于物联网技术，开发了一种新型的草原火监测系统，旨在实现对草原火灾的实时监测和预警。
二、系统架构基于物联网的草原火监测系统主要由感知层、传输层和应用层三部分组成。
1. 感知层：该层主要通过布置在草原上的各种传感器节点来实时感知火情信息。
这些传感器节点包括温度传感器、烟雾传感器、摄像头等，能够实时监测草原的温度、烟雾浓度和视频图像等信息。
2. 传输层：该层主要负责将感知层采集到的火情信息传输到应用层。
传输方式可采用无线通信技术，如Wi-Fi、ZigBee等，实现数据的快速、稳定传输。
3. 应用层：该层是系统的核心部分，主要包括数据处理、火情分析和预警等功能。
通过云计算平台对传输过来的火情信息进行实时处理和分析，一旦发现火情，立即发出预警信息，并通过手机短信、APP推送等方式通知相关部门和人员。
三、系统功能与特点基于物联网的草原火监测系统具有以下功能和特点：1. 实时监测：系统能够实时监测草原的温度、烟雾浓度和视频图像等信息，为火情分析提供实时数据支持。
2. 智能分析：通过云计算平台对感知层传输过来的火情信息进行智能分析，实现对草原火灾的快速发现和预警。
3. 多种报警方式：系统支持手机短信、APP推送等多种报警方式，能够及时通知相关部门和人员处理火情。
4. 高精度定位：系统可根据感知层提供的GPS信息实现高精度定位，为扑灭草原火灾提供准确的地理位置信息。
5. 灵活性高：系统采用模块化设计，便于后期维护和升级。
同时，可根据不同地区的气候条件和草原特点进行定制化开发。
四、应用实例与效果分析以某地区为例，采用基于物联网的草原火监测系统进行实际应用。
嵌入式油田无线远程监控系统的研究和设计
通过键盘模块和显示模块进行操作 。
电源管理模块负责把油井现场 ２ ０Ｖ交 流电用电 ２
源转换 模 块 转换 成 ３ ３Ｖ 直 流 电源 ， ． 为微 控 制 器 和
２ 系统 硬件 电路设 计
下面分别介绍嵌入 式 中继器 、 无线 采集终 端 和远
程 监控 中心这三部分 的硬件组成 。 ２ １ 嵌入 式中继器设计 ．
ｆｅ ｕ ｎ ｙｃ ｉ ｒ ｑ ｅ ｃ ｈｐ ＣＣ１ ０ ０，ｔｅｒ ａ—ｉ ｌ —ｏｎ ａａ ａ ｑ ｉｉｏ ｆｏｌｆｅｄ ｉ ｍｐ ｅ ｎｅ ． Ｉ ｄ ｉｉｎ。ｔｒｕ ｈ ｔｅ ＧＰＲＳ ｗｉｅｅ ｓｍｏ ｕｅ， １ ｈ ｅ ｌｔ ｍｅ ｍｕｔ ｐ ｉｔｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｏ ｉ ｌ ｓｉ ｌｍｅ ｔｄ ｎ ａ ｄｔｏ ｉ ｉ ｉ ｈｏ ｇ ｈ ｒｌｓ ｄ ｌ ｔｅ ｄ ｔ ｃ ｕｒ ｄ ｉ ｅ ｔｔ ｅ ｔ ｎｔｒｎ ｅ ｔｒ ｎ ｈｅ ｅ ｅｖ ｄａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｂ ｈｅｃ ｎ ｅ ，ａ ｄ ｔｅｒ ｓ ｌ ｒ ｈ ｗｎ ｔ ｓ ｒ ｒｔ ｅ ｈ ａａａ ｑ ｉｅ ｓｓ ｎ ｏ ｒｍｏｅｍｏ ｉｏ ｇ ｃ ｎｅ ，ａ ｄｔ ｎ ｒ ｃ ｉｅ ｎ ｒ ｃ ｓｅ ｙｔ ｅ ｔｒ ｎ ｈ ｅ ｕｔ ａ ｅｓ ｏ ｏ ｕ ｅｓｏ ｈ ｉ ｓ ｍｏ ｉｏ ｏ ｎｔｒｃ ｍｍａ ｄ ｉ ｅ ｔｏ ｔ Ｔ ｉ ｒｌｓ ｅ ｔ ｎｔｒｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｐ ｓｅ ｓ ｓｂ ｔｅ ｐ ｌｃ ｔ ｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ｎ ｔｅ ｏｌｆ ｌ ｎ ｓｓ ｎ ｕ ． ｈ ｓｗｉ ｅ ｓｒ ｍｏｅ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｏ ｓ ｓｅ ｅｔｒａ ｐ ｉａｉ ｒ ｓ ｅ ｔｉ ｈ ｉ ｅｄ． ｅ ｏ ｏ ｉ Ｋｅ ｙｗｏｒ ｓ： Ｏｉ ｆｅｄ ＧＰＲＳ ＣＣ１ ０ Ｒｅ ｔ ｎｔｒｎ Ｗ ｉ ｌｓ Ｅｍｂ ｄｄ ｄ ｓ ｓｅ ｄ ｌｉ ｌ ０ １ ｍｏｅ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｏ ｒ ｅｓ ｅ ｅ ｅ ｙ ｔｍ
煤矿采空区自然发火多参数监测系统
2 系统工作原理与构成
2． 1 系统基本原理 系统主要由气体指标监测分析单元、温度监测
单元和数据集成与分析单元组成。气体指标监测分 析单元主要依靠煤矿安全监控系统和煤自燃束管监 测系统，充分利用束管监测系统色谱仪分析精度高、 单点监测气体指标多等优势，同时利用煤矿安全监 控系统传感器反映灵敏、实时性好等特点，来弥补束 管监测由于分析周期造成的监测滞后，并通过监测 指标优选、增设测点、优化测点布置等方法来消除或 减少风流对监测结果的影响。对于温度监测单元， 研发采空区无线自组网温度监测系统，以多测点网 络化监测代替单点监测，解决单点测温范围小，温升 异常反映滞后，位置难确定等问题。利用无线通讯 代替有线，解决传统传感器引线易损坏而影响监测 可靠性的问题。数据集成与分析单元则以采空区自 然发火多参数监测软件系统为主体，集成采集无线 自组网温度监测系统、束管监测系统和煤矿安全监 控系统实时监测数据，并通过计算机智能方法分析， 进行煤自燃程度和位置的判断。最终将形成以标志 气体分析法和测温法相结合，基于无线自组网温度 监测系统、束管监测系统和煤矿安全监控系统集成
系统系统，构成可对矿井采空区不同位置指标气体和温度同时实时监测的新型煤矿采空区自然
发火多参数监测系统。重点在监测方法、系统集成、关键单元的设计和监测方案等方面进行了研
究，该系统的研究对于早期发现矿井采空区浮煤自燃隐患，判断自燃危险程度，确定自燃危险区
域提供可靠依据。
关键词： 煤自燃； 采空区； 无线监测； 预报
·24·
2012 年全国煤矿安全学术年会论文集
试验·研究
讯，而安全监控系统监控室如果距离较远，可借助工 业环网平台进行通讯，采用光纤将本火灾预报系统 网络与最近的地面工业环网交换机进行连接，实现 整个系统相关的数据通讯，即可满足各火灾监控系 统的独立工作条件，又能达到在采空区自然发火多 参数监测系统集成功能要求。
煤堆温度远程监控系统的设计与实现
煤堆温度远程监控系统的设计与实现
马恒;尚大俊;周腾
【期刊名称】《辽宁工程技术大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2009(28)6
【摘要】为了预测煤堆自燃可能性,利用在煤堆中布设温度传感器,通过准确及时的监控煤堆温度分布与变化,从而达到预防预报煤堆自燃的目的。
通过硬件设计,在地
面煤堆中埋入多个ds18b20数字温度传感器,利用STC89C52单片机采集温度数据,并通过RS-485串口传回主控计算机,实现对煤堆温度的实时监测;在软件方面:采用Visual C++和数据库技术编写的上位机软件实现了温度的实时显示、曲线绘制、高温报警、数据存储、分析等功能。
煤堆温度远程监控系统能够用于测量煤堆温度场分布,是预报煤堆自燃发火的有力工具。
【总页数】3页(P888-890)
【关键词】煤堆;单片机;ds18b20;Visual;C++
【作者】马恒;尚大俊;周腾
【作者单位】辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;辽宁省煤矿安全工程重点实
验室
【正文语种】中文
【中图分类】TD76
【相关文献】
1.基于DTU技术的机电设备环境温度远程监控系统的设计与实现 [J], 冯海文;谭实;王帅;赵书禾;刘雪
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3.电力设备运行环境温度远程监控系统的实现 [J], 秦业;袁海文;袁海斌;王秋生
4.基于单片机的远程温度智能监控系统的设计与实现 [J], 刘杨;张新菊;刘艳杰
5.基于GSM的远程温度监控系统设计与实现 [J], 李亚杰;何群
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用于煤自燃监测的无源温度报警器开发
用于煤自燃监测的无源温度报警器开发 董军军;侯志坚;白武帅;钟华 【摘 要】The coal spontaneous combustion is accounted for 60% of the mine fire .As a crucial indicator of coal spontaneous combustion ,the temperature detection seems very important ,and can prevent the happening of the fire .The passive temperature alarm system makes full use of the advantages of passive electromagnetic induction principle to meet the requirement that there’s no power supply into the coal mined‐out area ,and can make up for the deficiency of the other temperature measurement equipment .It has several advantages of high sensitivity ,safety and reliability ,and the low price ,and has broad market prospects .%煤自燃占矿井火灾的60％，因此矿井的温度检测对于预防火灾的发生非常必要。叙述了无源温度报警器的设计原理和设计方案。无源温度报警器利用电磁感应原理检测温度，利用无源优势满足了煤矿冒落区不准电源进入的要求，弥补了其他测温设备的不足，具有灵敏度高、安全可靠、价格低廉等优点，具有广阔的市场前景。
【期刊名称】《实验技术与管理》 【年(卷),期】2015(000)009 【总页数】4页(P76-79) 【关键词】无源温度报警器;煤自燃;记忆合金;钕铁硼永磁材料;电磁感应 【作 者】董军军;侯志坚;白武帅;钟华 【作者单位】北京科技大学自然科学基础实验中心，北京 100083;北京科技大学自然科学基础实验中心，北京 100083;北京科技大学高等工程师学院，北京 100083;北京科技大学高等工程师学院，北京 100083
煤矿顶板动态监测与分析系统(无线)的研究
FORUM 论坛管理128 /矿业装备 MINING EQUIPMENT煤矿顶板动态监测与分析系统（无线）的研究□ 杜海顺 阳煤集团新景公司1 研究目标和方法（1）巷道顶板离层监测：采用顶板位移传感器。
（2）巷道锚杆（索）支护应力监测：采用锚杆/锚索应力传感器采。
（3）围岩移动监测数据。
围岩移动监测分析：目前1#和7#监测站深点离层量为3 mm，浅点离层量为3 mm，9#监测站顶板离层深点离层量为4 mm ；通过监测数据及现场观测分析，顶板离层量较小，从观测数据来看巷道顶板没有下沉迹象，相对稳定；验证锚杆（索）支护设计比较合理。
（4）锚杆（索）应力监测数据。
巷道锚杆（索）应力分析：锚杆（索）应力监测值在44.71~132.21 kN,锚杆（索）应力变化，距离掘进掌头50 m 范围内,顶板锚杆（索）应力为67.86~112.81 kN,两帮锚杆应力为128.56~132.21 kN,从整个变化情况来看，测点随着距离掘进掌头的增大到50 m 范围后，锚杆（索）受力趋于稳定。
说明在距掘进掌头50 m 左右的范围内，受掘进影响，两帮锚杆应力增大，但在可控范围之内，并现场观测巷道围岩变化不明显。
随着巷道围岩应力达到新的平衡点后，巷道相对比较稳定，后续形成工作面，根据采动影响，进一步监测锚杆应力变化。
2 研究过程与结果2.1 8128进风巷顶板离层无线监测子系统配置技术方案巷道顶板离层无线监测系统主要用于煤矿巷道顶板及围岩深部松动和离层监测。
系统采用分布式总线技术和智能一体化传感器技术，每台KJ533-F(A) 矿用本安型压力监测分站可无线监测 16个GUD500(A)位移传感器，为了对煤矿井下顶板进行科学的管理，利用先进科学技术和设备有效监测本矿综采工作面顺槽巷道顶板锚杆（索）受力和顶板离层位移变化量情况，起到预警、预报作用，防止顶板事故发生。
经过现场考察，确定在公司芦南一区8#煤8128进风巷安装试验“KJ533煤矿顶板动态监测与分析系统”。
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论文题目：煤田火灾无线自组网钻孔温度远程监控系统的开发研究 专 业：安全技术及工程 硕 士 生： （签名） 指导教师： （签名）
摘 要 煤田火灾分布很广，遍布南北半球，不仅中国有，而且印度、美国、俄罗斯、澳大利亚、印度尼西亚、中亚等国家和地区都普遍存在。中国由于特殊的地理位置和气候条件，成为世界上煤田自燃灾害最为严重的国家。据初步估算，我国煤田火灾每年至少造成200亿元的经济损失。现有的煤田火灾温度监测主要是人工测温法，测温法由于是点接触，预测预报范围小，安装、维护工作量大、不能提供实时监测和预警，特别是探头、引线极易破坏，在实际应用中受到技术和经济的限制，不宜大面积探火采用，不能很好的满足煤矿安全生产的要求。由于煤田发火区域有隐蔽性、着火点分散、被测点多、距离远等特点，使得对煤田火灾的预防、监控和治理非常困难。无线自组网技术、移动通信技术、互联网技术与温度传感器相结合的监测方法，是近几年来一个新的发展趋势，改变了传统温度传感器系统的拓扑结构，适应更多温度测量的应用场合。 本文根据煤田火灾钻孔温度监测的实际需求，设计了集ZigBee技术、GPRS技术、Internet技术、嵌入式计算机控制技术、传感器技术、数据采集技术、数据库技术于一体的煤田火灾无线自组网钻孔温度远程监控系统。本文给出了系统的整体组成框架，对系统的功能和性能需求、工作原理和工作方式进行了分析，设计了无线测温终端、ZigBee-GPRS网关的硬件和软件及上位机监控中心系统，描述了监控系统的应用环境，给出了现场布置方法，论述了系统的监控机制，分析了工业现场的应用效果。本系统将ZigBee技术和GPRS技术相结合，实现了煤田火区钻孔温度数据短距离采集与数据的远程传输，解决了目前煤田火灾远程监控的难题，节省了系统的成本。工业现场应用表明本系统通讯距离满足大规模煤田火灾的监测需求，具有高的可靠性，能方便的实现煤田火灾监测的自动化和网络化。同时亦可检验煤田火灾治理效果，对煤矿优选安全生产方案，科学、合理地进行生产管理和事故预防工作起到了重要作用。因此，该远程监控系统的研究对煤田火灾的预测和火源探测技术的发展具有实际指导的重要意义。
关 键 词：煤田火灾；无线自组网；远程监控；ZigBee；GPRS；Internet 研究类型：应用研究
Subject : Development Research on the Remote Monitoring System of the Wireless Ad-hoc Networks Borehole Temperature for Coalfield Fire Specialty : Safety Technology and Engineering Name : Wang Wei-feng （Signature） Instructor : Deng Jun （Signature）
ABSTRACT Coalfield fire is widely distributed around the world, from China, India, America, Russia, Australia, Indonesia, Central Asia and other countries and regions. Due to the special geographical location and climatic conditions, the coalfield spontaneous combustion in China is among the most serious countries in the world. It is estimated that the economic losses of China's coalfield fire is at least RMB 200 billion per year. The existing temperature monitoring technique of the coalfield fire is mainly by means of artificial monitoring. As temperature monitoring possesses the shortcomings of point-contact, small forecast range, heavy workload of installation and maintenance, failing to provide real-time monitoring and early warning, especially the easy damage of probe and lead, it is restricted in practical applications due to technical and economic constraints, which leads to the infeasibility of widely used for fire detection, hence it can not be well positioned to meet the requirements of coal mine production safety. The Characters of spontaneously combusted coalfield, such as invisibility, scattered ignition points, remote distance and other characteristics, make coalfield fire prevention, monitoring and control extremely difficult. The monitoring method of the Wireless ad hoc network technology, mobile communication technology, Internet technology combined with the temperature sensor is a new development trend in recent years. It has changed the topology of the traditional temperature sensor system to meet the additional applications of the temperature measurement. According to actual demands of the coalfield fire borehole temperature monitoring, the system integrates ZigBee technology, GPRS technology, Internet technology, embedded computer control technology, sensor technology, data acquisition technology and database technology in one. The present gived a framework of the overall system composition, the function and required performance, the working principle and method of the system, designed the hardware and software of the wireless temperature measurement terminal, ZigBee-GPRS gateway and host computer control center system, described the application environment of the monitoring system and the layout method in engineering，discussed the monitoring mechanism of the system, and analyzed effect of the system in practical industrial engineering. The system integrates the advantages of both ZigBee and GPRS technology. It realized the coalfield fire area temperature Short-range acquisition of the data and remote transmitting of the data, solved the present difficult problem of monitoring remote coalfield fires. The application of system in practical engineering shows that the communication range of the system meets the needs of large-scale coalfield fire monitoring with high reliability. The system can easily achieve the automation and network of coalfield fire monitoring.It is very important for checking out the effect of the coalfield fire controlling. It plays an important role for coal mine optimal safety programs, scientific and reasonable production management and accident prevention. Therefore, the research of the remote monitoring system has significance of the practical guidance for the forecast of the coal fire and the developing of the fire detection technology.