基于無(wú)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(jì)

　　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(duì)用戶分配相應(yīng)的角色。分配角色負(fù)責(zé)對(duì)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(bào)警日志管理和安全日志管理，可以通過(guò)時(shí)間查詢出相應(yīng)的報(bào)警日志和安全日志。

　　安全監(jiān)測(cè)、通風(fēng)監(jiān)測(cè)、供電監(jiān)測(cè)、煤流計(jì)量、主煤流監(jiān)測(cè)這五大系統(tǒng)都對(duì)實(shí)時(shí)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(jì)成統(tǒng)一的功能和顯示風(fēng)格，每個(gè)模塊都有實(shí)時(shí)顯示、安全監(jiān)測(cè)、通風(fēng)監(jiān)測(cè)、供電監(jiān)測(cè)、煤流計(jì)量、主煤流監(jiān)測(cè)這五大系統(tǒng)都對(duì)實(shí)時(shí)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(jì)成統(tǒng)一的功能和顯示風(fēng)格，每個(gè)模塊都有“實(shí)時(shí)顯示”、“實(shí)時(shí)曲線”、“數(shù)據(jù)查詢”、“歷史曲線”、“報(bào)表”這五個(gè)功能點(diǎn)?！皩?shí)時(shí)顯示”主要完成對(duì)井下與安全或設(shè)備狀況密切相關(guān)的重要參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示功能?！皩?shí)時(shí)曲線”主要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)比較重要的監(jiān)測(cè)點(diǎn)或參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)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(shì)，以方便他們對(duì)生產(chǎn)的狀況進(jìn)行分析。“數(shù)據(jù)查詢”是對(duì)一些需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看的過(guò)程，包括報(bào)警數(shù)據(jù)查詢和歷史數(shù)據(jù)查詢，報(bào)警數(shù)據(jù)查詢可以看到重要的一些報(bào)警數(shù)據(jù)，對(duì)重大報(bào)警歷史數(shù)據(jù)可以進(jìn)行打印便于卜報(bào)或者自行分析處理?！皻v史曲線”主要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)比較重要的監(jiān)測(cè)參數(shù)在一段時(shí)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(shì)，以方便他們對(duì)生產(chǎn)的狀況進(jìn)行分析。“報(bào)表”是根據(jù)企業(yè)的需求，對(duì)一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)，形成直觀的書(shū)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(jì)的。

　　束管監(jiān)測(cè)由于對(duì)實(shí)時(shí)性不要求，因此與前幾大系統(tǒng)功能點(diǎn)有所不同，分為“數(shù)據(jù)查詢”“曲線分析”、“報(bào)表查詢”、“三角防爆區(qū)”四個(gè)功能點(diǎn)?！皵?shù)據(jù)查詢”是通過(guò)測(cè)點(diǎn)位置和選擇起始與結(jié)束的日期以表格的表現(xiàn)形式來(lái)查詢所有氣體的濃度含量?！扒€分析”是通過(guò)日期和測(cè)點(diǎn)來(lái)查詢?cè)诠潭〞r(shí)刻各個(gè)采樣氣體的濃度百分比曲線圖。“報(bào)表查詢”是每天生成“羊場(chǎng)灣煤礦束管監(jiān)測(cè)分析日?qǐng)?bào)”，同時(shí)可以通過(guò)日期進(jìn)行查詢?！叭欠辣瑓^(qū)”是可以查詢?cè)诒ㄎｋU(xiǎn)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(gè)功能模塊，分別是:地圖瀏覽、圖層控制、圖層編輯、搜索定位、實(shí)時(shí)報(bào)警、信息查詢。整個(gè)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(kù)設(shè)計(jì)

　　“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)包含井下監(jiān)測(cè)的主要系統(tǒng):供電、排水、主煤流、通風(fēng)、束管、安檢，同時(shí)還要添加能夠進(jìn)行GIS(地理信息系統(tǒng))開(kāi)發(fā)的庫(kù)表信息和系統(tǒng)管理的庫(kù)表信息。設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu)時(shí)，考慮到此監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，將安檢、通風(fēng)、報(bào)警等模塊的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分別建表。

　　4 結(jié)論

　　本文對(duì)無(wú)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(jì)方法進(jìn)行了研究。該系統(tǒng)將ZigBee無(wú)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(bǔ)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(dòng)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(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫接口，為混合網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)提供了重要參考。