煤矿安全监测无线传感器网络节点定位方式的论述

涂 朴，赵全军

(1. 四川文理学院，四川 达州 635000； 2. 达州智能制造产业技术研究院，四川 达州 635000)



煤矿安全监测无线传感器网络节点定位方式的论述

涂 朴1，赵全军2

(1. 四川文理学院，四川 达州 635000； 2. 达州智能制造产业技术研究院，四川 达州 635000)

在我国煤矿行业不断发展的过程中，通过利用无线信号的强弱，有效的实现了对煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统的构建。并且，随着煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统的不断运用，对其定位准确度的提升，也提出了新的改善方案。同时，在改进的过程中，应当对影响定位准确性的因素，进行全面地分析和了解，通过相应的计算形式，提升煤矿安全监测无线传感器网络节点定位的准确度，这样可以将煤矿安全监测无线传感器网络节点定位的误差，降低到最小，为我国煤矿开采、探测等行业的发挥，提供重要的参考信息。

煤矿；安全监测；无线传感器网络；节点定位

进入二十一世纪，信息技术成为这个社会发展的主流形式，并且对煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统的运行形式，也进行了有效的改变。在对煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统改进的过程中，可以将定位精准度的误差从0.21～0.35左右降低到0.18～0.29左右，有效的提升了煤矿安全监测无线传感器网络节点定位的精准度。另外，在我国煤矿行业不断发展的过程中，企业将无线传感网络应用于煤矿安全监测，可以有效的提升煤矿安全生产检测的质量，在最大程度上避免安全事故的发生，为煤矿生产提供准确的区域和位置。因此，本文对煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统中的一些相关问题，进行了简要的分析和阐述，希望对我国煤矿行业的发展，起到一定的帮助[1]。

1 基本原理分析

工作人员在进行煤矿生产的过程中，需要佩戴传感器节点。传感器节点主要是由传感器、报警器、以及无线信息系统等方面组成的。同时，在煤矿生产的过程中，在矿车、坑道以及作业层面等方面，会放置多个路由节点[1]。并且，这些节点在运行的过程中，可以在煤矿井内形成一个自组的网络系统，利用传感器对其相关的数据和信息进行采集，通过利用中心节点的形式，进行全面的整理并传输到计算机系统。工作人员通过利用计算监测系统，对其相关的数据和信息，进行全面的分析和判断，保证相关信息的准确性，并将信息和数据整理存放到数据库中。另外，在煤矿安全生产的过程中，利用Web/Webservice的系统形式，监测部门可进行远程方位工作，如图1所示，这样不仅可以为煤矿生产提供重要的参考信息，也在最大程度上避免了安全事故的发生[2]。

图1 煤矿安全监测无线传感器网络节点定位的基本运行形式

2 系统硬件的设计形式

硬件系统是煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统运行过程中，重要的组成部分，起到了非常重要的作用。系统硬件主要包括：传感器节点、路由节点、中心节点的设计形式。其实，在煤矿安全监测无线传感器网络节点定位运行的过程中，主要是将无线系统和控制系统集成在单芯片上。一般情况下主要采用Freesacle 的 MC13213无线模块以及相应的数据包等系统。另外，煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统，主要是在HCS08控制器基础之上，展开工作的，从而提升了煤矿生产的安全、稳定等性能[2]。

3 系统软件的设计形式

煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统主要是由软件系统和硬件系统等两方面组成的，其中软件系统主要包括有无线传感器网络、计算机监测系统等两个部分。因此在下面的内容中，对煤矿安全监测无线传感器网络节点定位中的软件系统，进行了简要的分析和阐述[3]。

3.1无线传感器网络系统

无线传感器作为煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统中非常重要的一项软件系统，在整个系统运行的过程中，起到了非常重要的作用。无线传感器网络系统主要分为主程序处理模块、硬件初始化模块、通讯链路模块、模式转换模块、数据采集模块、通讯服务模块等方面[3]。其中，主程序处理模块主要是用于逻辑的调节等方面，对单片机串口、液晶屏等一些相关的参数和信息，进行全面的分析和调和，为后续的系统运行，提供相对便利的网络条件。同时，通讯服务模块主要是对节点的数据链接等形式，进行全面的构建，并且通过数据处理模块等形式，对其相关的数据信息，进行有效的接收、分析、处理，再以打包的形式，进行发送，最后利用计算机监测系统，对其相关的数据和信息，进行全面的分析、判断、操控等一系列工作。另外，在计算机监测系统工作的过程中，可以对相关的数据和信息，进行处理和反复的校对[4]。

3.2计算机监测系统分析

计算机计监测系统是煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统中，非常重要的影响组成部分，主要负责监控、判断、分析、处理、显示、储存等的工作。并且，计算机监测系统在运行的过程中，通过WSN系统的形式，对煤矿的整个生产过程，进行全面的监控，这样可以有效的避免煤矿安全事故的发生。计算机监测系统主要包括网关服务器、监控平台、语音处理平台、网络服务器和数据库服务器等方面[5]。

同时，在计算机监测系统的运行，主要是与无线传感器系统进行有效的转换运行，对煤矿生产过程中的语音的数据和信息，进行全面的采集和分析。并且，工作人员通过利用相应的设备和系统，对其相关的数据和信息，进行全面的分析、统计、整理，从而为煤矿生产的过程，提供了相对便利的平台；对语音系统和数据进行全面的转换，构建了相对完善的语音处理系统，为煤矿生产提供了相对便利的条件[6]。

另外，计算机监测系统具有实时监测窗口，对其节点等进行全面的监控[7]。

4 结 语

对煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统，进行了简要的分析和阐述，从而为煤矿生产提供了重要的参考信息和数据，保证了煤矿生产的有序进行，从而有效的提升煤矿安全监测无线传感器网络节点定位的稳定性，避免了煤矿安全事故的发生，将我国煤矿行业带进一个新的发展领域。

[1] 杨维, 周嗣勇, 乔华. 煤矿安全监测无线传感器网络节点定位技术[J]. 煤炭学报, 2014(6): 652-656.

[2] 王帅, 邵明杰, 张万泽, 等. 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统[J]. 中国新通信, 2015(21): 13-15.

[3] 焦尚彬, 宋丹, 张青, 等. 基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统[J]. 电子测量与仪器学报, 2013(5): 436-442.

[4] 叶培顺, 刘黎, 王伯槐. 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的研究与设计[J]. 电子设计工程, 2013(18): 62-65.

[5] 邵舒渊, 卢选民. 基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统研究与开发[J]. 电子技术应用, 2014(6): 138-140.

[6] 黄布毅, 常亚军, 张海霞, 等. 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统设计[J]. 通信技术, 2014(9): 170-172.

[7] 马姗姗, 钱建生, 甄国清. 煤矿安全监测层次型无线传感器网络拓扑结构设计[J]. 矿业安全与环保, 2011(1): 34-36.

ResearchandDiscussionontheLocalizationofWirelessSensorNetworkNodeinCoalMineSafetyMonitoring

TU Pu1, ZHAO Quanjun2

(1.SichuanUniversityofArtsandScience,Dazhou,Sichuan635000,China; 2.DazhouIndustrialTechnologyInstituteofIntelligentManufacturing,Dazhou,Sichuan635000,China)

In the process of the continuous development of coal industry, we, through the use of wireless signal strength, can effectively realize the coal mine safety monitoring wireless sensor network node in positioning system construction. With the continuous application of wireless sensor network node localization system in coal mine safety monitoring, the improvement of the location accuracy is also put forward. At the same time, we, in the process, should influence on the positioning accuracy to make a comprehensive analysis and understanding. By calculating the corresponding forms, we improve coal mine safety monitoring wireless sensor network node positioning accuracy. Such errors can be mine safety monitoring wireless sensor network node location, as is reduced to the minimum for our country coal mining and exploration industry. It provides an important reference information.

Coal mine; Safety monitoring; Wireless sensor network; Node localization

2016-09-18

涂朴(1984-)，女，四川达州人，讲师 ，研究方向：智能控制，物联网技术，手机：13678291001，E-mail：tupu0803@126.com.

TP274

：Bdoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.039