我国作为世界产煤大国,煤矿产量占世界35%。但我国同时也是矿难大国,因矿难的死亡人数竟占世界的80%,煤矿百万吨死亡率是美国的100倍、南非的30倍。这其中大多是因为瓦斯爆炸引起的,严重威胁着矿工的生命安全。因此煤矿都需要建立完善的自动监测、预警系统,对矿井中的瓦斯、一氧化碳等易燃易爆气体含量以及温度、湿度等重要参数及时掌握,保证工作环境的安全。
目前传统的管理方式基本都是靠工作人员实地观测并通过对讲机等通讯设施,人工向监控中心汇报情况,安全性和实时性都较差,还可能造成无法发现、漏报、迟报等危险。因此基于各种网络的自动监测系统成为了煤矿安全生产发展的方向。
国内目前在矿区使用的较成熟的监测系统,大多采用有线方式,如KJF2000、KJ4/KJ2000等系统。但有线系统存在着布线麻烦、设备无法随意移动、难以进行人员跟踪定位等缺点。因此基于无线传感网络的无线监测系统成为了目前研究和应用的重点,但这些系统大多处于研究阶段,相关现场设备大多是自主研发的样机,可靠性和实用性不高,而且往往功能单一。
本文通过对成熟的无线传感网络设备和各种现场传感器的集成应用,实现对煤矿作业现场的温湿度、瓦斯浓度以及人员定位等重要信息的实时监测,具有系统开发难度低、可靠性高、功能全面等特点。