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

　　3.2系統(tǒng)模塊設計

　　系統(tǒng)管理:分為用戶管理、日志管理、代碼維護三部分。用戶管理負責管理用戶信息，包括添加、刪除用戶，修改用戶信息，并對用戶分配相應的角色。分配角色負責對系統(tǒng)已有用戶分配相應的角色，以限制和分配不同職能工作人員的操作權限。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的報警日志和安全日志。

　　安全監(jiān)測、通風監(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)將這五大模塊設計成統(tǒng)一的功能和顯示風格，每個模塊都有實時顯示、安全監(jiān)測、通風監(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)將這五大模塊設計成統(tǒng)一的功能和顯示風格，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?！皩崟r顯示”主要完成對井下與安全或設備狀況密切相關的重要參數(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，以方便他們對生產的狀況進行分析?！皵?shù)據(jù)查詢”是對一些需要的數(shù)據(jù)進行查看的過程，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，以方便他們對生產的狀況進行分析?！皥蟊怼笔歉鶕?jù)企業(yè)的需求，對一些關鍵數(shù)據(jù)進行整理和統(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。“曲線分析”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行查詢?！叭欠辣瑓^(qū)”是可以查詢在爆炸危險區(qū)內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果，將結果在分析圖上定位。

　　“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)庫設計

　　“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)庫應包含井下監(jiān)測的主要系統(tǒng):供電、排水、主煤流、通風、束管、安檢，同時還要添加能夠進行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。設計表結構時，考慮到此監(jiān)控系統(tǒng)的特點，將安檢、通風、報警等模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)分別建表。

　　4 結論

　　本文對無線傳感器網(wǎng)絡煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成與體系結構及軟硬件設計方法進行了研究。該系統(tǒng)將ZigBee無線網(wǎng)絡技術與傳統(tǒng)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相結合，彌補了井下監(jiān)控網(wǎng)絡依靠有線傳輸?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備并網(wǎng)提供了技術支持。利用該技術，可以很方便地實現(xiàn)有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的無縫接口，為混合網(wǎng)絡的實現(xiàn)提供了重要參考。