基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究

　　3.2系統(tǒng)模塊設(shè)計

　　系統(tǒng)管理:分為用戶管理、日志管理、代碼維護(hù)三部分。用戶管理負(fù)責(zé)管理用戶信息，包括添加、刪除用戶，修改用戶信息，并對用戶分配相應(yīng)的角色。分配角色負(fù)責(zé)對系統(tǒng)已有用戶分配相應(yīng)的角色，以限制和分配不同職能工作人員的操作權(quán)限。日志管理包括報警日志管理和安全日志管理，可以通過時間查詢出相應(yīng)的報警日志和安全日志。

　　安全監(jiān)測、通風(fēng)監(jiān)測、供電監(jiān)測、煤流計量、主煤流監(jiān)測這五大系統(tǒng)都對實時性要求較高，反映的數(shù)據(jù)類型基本類似，所以系統(tǒng)將這五大模塊設(shè)計成統(tǒng)一的功能和顯示風(fēng)格，每個模塊都有實時顯示、安全監(jiān)測、通風(fēng)監(jiān)測、供電監(jiān)測、煤流計量、主煤流監(jiān)測這五大系統(tǒng)都對實時性要求較高，反映的數(shù)據(jù)類型基本類似，所以系統(tǒng)將這五大模塊設(shè)計成統(tǒng)一的功能和顯示風(fēng)格，每個模塊都有“實時顯示”、“實時曲線”、“數(shù)據(jù)查詢”、“歷史曲線”、“報表”這五個功能點。“實時顯示”主要完成對井下與安全或設(shè)備狀況密切相關(guān)的重要參數(shù)的實時數(shù)據(jù)的顯示功能。“實時曲線”主要實現(xiàn)的是對比較重要的監(jiān)測點或參數(shù)的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)曲線繪制，讓工作人員能夠非常直觀地看出數(shù)據(jù)的變化趨勢，以方便他們對生產(chǎn)的狀況進(jìn)行分析。“數(shù)據(jù)查詢”是對一些需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看的過程，包括報警數(shù)據(jù)查詢和歷史數(shù)據(jù)查詢，報警數(shù)據(jù)查詢可以看到重要的一些報警數(shù)據(jù)，對重大報警歷史數(shù)據(jù)可以進(jìn)行打印便于卜報或者自行分析處理?！皻v史曲線”主要實現(xiàn)的是對比較重要的監(jiān)測參數(shù)在一段時間內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)繪制曲線，讓工作人員能夠非常直觀的看到歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢，以方便他們對生產(chǎn)的狀況進(jìn)行分析?！皥蟊怼笔歉鶕?jù)企業(yè)的需求，對一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計，形成直觀的書面單據(jù)方便保存和打印，為企業(yè)工作提供方便而設(shè)計的。

　　束管監(jiān)測由于對實時性不要求，因此與前幾大系統(tǒng)功能點有所不同，分為“數(shù)據(jù)查詢”“曲線分析”、“報表查詢”、“三角防爆區(qū)”四個功能點?！皵?shù)據(jù)查詢”是通過測點位置和選擇起始與結(jié)束的日期以表格的表現(xiàn)形式來查詢所有氣體的濃度含量?！扒€分析”是通過日期和測點來查詢在固定時刻各個采樣氣體的濃度百分比曲線圖?！皥蟊聿樵儭笔敲刻焐伞把驁鰹趁旱V束管監(jiān)測分析日報”，同時可以通過日期進(jìn)行查詢。“三角防爆區(qū)”是可以查詢在爆炸危險區(qū)內(nèi)的所有氣體抽樣記錄，并能顯示每一條抽樣記錄的分析圖和分析結(jié)果，將結(jié)果在分析圖上定位。

　　“GIS系統(tǒng)”從總體功能上劃分為六個功能模塊，分別是:地圖瀏覽、圖層控制、圖層編輯、搜索定位、實時報警、信息查詢。整個系統(tǒng)功能如圖3所示。

　　圖3 煤礦安全地理信息系統(tǒng)功能模塊圖

　　3.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

　　“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)庫應(yīng)包含井下監(jiān)測的主要系統(tǒng):供電、排水、主煤流、通風(fēng)、束管、安檢，同時還要添加能夠進(jìn)行GIS(地理信息系統(tǒng))開發(fā)的庫表信息和系統(tǒng)管理的庫表信息。設(shè)計表結(jié)構(gòu)時，考慮到此監(jiān)控系統(tǒng)的特點，將安檢、通風(fēng)、報警等模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)分別建表。

　　4 結(jié)論

　　本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成與體系結(jié)構(gòu)及軟硬件設(shè)計方法進(jìn)行了研究。該系統(tǒng)將ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，彌補了井下監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)依靠有線傳輸?shù)木窒?，使得安全監(jiān)控系統(tǒng)最大可能地有效覆蓋事故隱患的地方，并為連采工作面移動設(shè)備并網(wǎng)提供了技術(shù)支持。利用該技術(shù)，可以很方便地實現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的無縫接口，為混合網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)提供了重要參考。