一种用于煤矿井下的安全监控方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102900469102900469B(45)授权公告日2014.12.03(21)申请号201210388183.X(22)申请日2012.10.13(73)专利权人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人张子为许都廖丹董青(74)专利代理机构电子科技大学专利中心51203代理人张杨(51)Int.Cl.E21F17/18(2006.01)E21F11/00(2006.01)审查员李慧杰权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种用于煤矿井下的安全监控方法(57)摘要本发明涉及一种用于煤矿井下的安全监控方法，包括如下步骤：a、在被监测点设置无线传感器基站、无线传感器节点，相对所述基站移动节点，在节点相对基站的不同位置坐标点上，检测并记录基站接收到当前节点的信号强度，构建信号强度和位置坐标映射表，并存储于基站；b、在节点工作时，基站获取的节点信号强度，根据信号强度和位置坐标映射表定位节点的当前位置坐标；c、当判断节点当前位置坐标超过设定阈值时，所述基站向地面监控系统发送告警信息。本发明以低成本的实现对煤矿井下的无线传感器节点的位置监测，防止了将传感器节点放置在安全的环境中的规避安全监控的违规操作，能有效的杜绝煤矿井的安全隐患，防范煤矿井安全事故的发生。CN102900469BCN102946BCN102900469B权利要求书1/1页1.一种用于煤矿井下的安全监控方法，其特征在于，包括下列步骤：a、在被监测点设置无线传感器基站、无线传感器节点，相对所述基站移动节点，在节点相对基站的不同位置坐标点上，检测并记录基站接收到当前节点的信号强度，构建信号强度和位置坐标映射表，并存储于基站；所述信号强度和位置坐标映射表为，根据信号强度值S与节点与基站的相对距离d间的数学模型：S＝-(10n·lg(d)+A)+45，计算节点的当前位置坐标点；其中，所述A为基站与节点相距1米时S的绝对值，n为无线信号传播指数；b、在节点工作时，基站根据获取的节点信号强度的最小均方差，与所述信号强度和位置坐标映射表中匹配的位置坐标定位节点的当前位置坐标；c、当判断节点当前位置坐标超过设定阈值时，所述基站向地面监控系统发送告警信息。2.如权利要求1所述用于煤矿井下的安全监控方法，其特征在于，所述A为40，n的取值范围为2～4。3.如权利要求2所述用于煤矿井下的安全监控方法，其特征在于，所述n为3.0。2CN102900469B说明书1/3页一种用于煤矿井下的安全监控方法技术领域[0001]本发明涉及无线传感器技术，特别涉及一种用于煤矿井下的安全监控方法。背景技术[0002]煤矿井下安全监控系统已成为煤矿井下安全管理、生产与设备管理的重要手段。煤矿井下安全监控系统主要由传感器、传感器基站、面监控中心及传输信道组成。煤矿井下常用的传感器种类主要有：环境参数传感器、生产参数传感器、设备工况及故障保护传感器和电量传感器。传感器相当于安全监控系统的神经末梢，负责测量煤矿井下各种参数；其他部分负责将传感器测量得到的参数进行正确的传输和利用。因此，传感器能够获得正确的测量信号是煤矿井下安全监控系统正常发挥作用的基础。[0003]传感器测量得到的信号通过煤矿井下的传感器基站经信道传输到地面监控中心，一个煤矿井下的传感器基站可以连接一个或多个传感器，传感器基站充当传感器与地面监控中心之间通信的基站，传感器基站与地面监控中心之间采用有线连接方式。通常，煤矿井下的传感器基站因为体积较大、需要特殊供电为固定安装，不易移动，而传感器体积较小、供电灵活，因此安装方便，很容易移动。因而有人就利用传感器可移动的特点，将传感器节点放置在安全的环境中，从而使得在日常监控时，将非真实的煤矿井下信息传输给地面监控中心，以规避安全监控，进行违规操作。发明内容[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于煤矿井下的能对无线传感器节点进行定位监控的安全监控方法。[0005]本发明的安全监控方法包括下列步骤：[0006]a、在被监测点设置无线传感器基站、无线传感器节点，相对所述基站移动节点，在节点相对基站的不同位置坐标点上，检测并记录基站接收到当前节点的信号强度，构建信号强度和位置坐标映射表，并存储于基站；[0007]b、在节点工作时，基站获取的节点信号强度，根据信号强度和位置坐标映射表定位节点的当前位置坐标；[0008]c、当判断节点当前位置坐标超过设定阈值时，所述基站向地面监控系统发送告警信息。[0009]本发明在常见的无线传感收发装置的基础上，将无线信号传输损耗转化为距离的经验模型应用到煤矿井下的安全监管系统中，基站通