[实用新型]一种基于WSN的煤矿采空区自然发火火源点定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿采空区自然发火火源点定位系统，尤其涉及一种基于WSN的煤矿采空区自然发火火源点定位系统。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，无线定位技术也在飞速的发展。基于无线传感器网络的定位服务在人们的工作生活中的作用越来越大，这就加速了无线传感器网络定位的发展，无线传感器网络可以用于目标定位中。无线传感器网络在煤矿监测的应用中的主要目标之一就是指出它所监测的事件发生的地点。因此，在对环境、人员等进行监测时，能够及时获知突发事件发生的位置是其重要的。

煤炭自燃高温火源（≤100℃）区域的探测一直是煤矿安全生产中的重大难题之一。国内外许多学者和煤炭生产、科研单位对此都十分重视，近若干年来对相关课题开展了大量的研究。但由于这一问题的复杂性，至今仍没有得到很好的解决。其主要原因有二：一是探测技术手段和途径不成熟，所采用的各种技术手段主要采用的是间接测量技术，都无法直接确定高温火源点区域及其内部温度；二是井下条件复杂，给直接温度测量如热电偶法、分布式光纤测温法的使用带来严重影响，如采空区塌落常将监测电缆、光纤砸断、造成监测中断，从而给探测井下火源位置带来很多困难。

煤炭自燃产生的有害气体不仅严重危害井下人员的健康,而且容易诱发瓦斯、煤尘爆炸事故，并造成严重的资源浪费，因此研制采空区自然发火火源点定位系统是煤矿安全生产的迫切需要。

实用新型内容

鉴于上述状况，本实用新型提供了一种基于WSN的煤矿采空区自然发火火源点定位系统，实现对煤矿采空区自然区温度实时监测和自然发火点的定位，为煤矿采空区防灭火提供准确信息。

本实用新型的技术方案：

一种基于WSN的煤矿采空区自然发火火源点定位系统，包括：信息处理服务器、通信网络、通信网关、位于工作面两侧顺槽的信息汇聚节点以及位于采空区的无线测温节点；所述无线测温节点采集温度信号，通过无线传输到所述信息汇聚节点，所述信息汇聚节点将接收到的温度信号传输到通信网关，通信网关在传输到通信网络，最后通信网络将信号传输到信息处理服务器。

在一实施例中，所述信息汇聚节点包括：CC2530单片机、编程接口、无线收发天线电路、485接口电路、以太网接口电路、时钟电路、电源电路、声光报警电路以及液晶显示电路，其中所述编程接口、无线收发天线电路、485接口电路、以太网接口电路、时钟电路、电源电路、声光报警电路以及液晶显示电路连接于所述CC2530单片机。

在一实施例中，所述CC2530单片机的引脚5、6、7、20、35、36、37与编程接口的引脚8、5、6、7、3、4、10分别顺序对应连接, CC2530单片机的引脚25、26与无线收发器连接, CC2530单片机的引脚14、15、16、17与485接口转换芯片MAX485的引脚2、3、4、1分别顺序对应连接，485转换芯片MAX485的引脚6、7与485接口的引脚1、2分别顺序对应连接, CC2530单片机的引脚22、23、32、33与时钟电路连接, CC2530单片机的引脚10、21、24、39与电源电路，CC2530单片机的引脚18与声光报警电路连接, CC2530单片机的引脚8、5、38、20、19、12与液晶显示电路的引脚23、13、15、25、27和驱动电路分别顺序对应连接。

在一实施例中，所述无线测温节点包括CC2530单片机、编程接口、无线收发器、模拟开关、测温传感器DS18B20、时钟电路、半导体制冷器、耐高温电池以及温度控制器，其中所述编程接口、无线收发器、模拟开关、测温传感器DS18B20、时钟电路、半导体制冷器、耐高温电池以及温度控制器连接于所述CC2530单片机。