基于無線傳感器網絡的煤礦安全監控系統的研究

　　3.2系統模塊設計

　　系統管理: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。

　　安全監測、通風監測、供電監測、煤流計量、主煤流監測這五大系統都對實時性要求較高，反映的數據類型基本類似，所以系統將這五大模塊設計成統一的功能和顯示風格，每個模塊都有實時顯示、安全監測、通風監測、供電監測、煤流計量、主煤流監測這五大系統都對實時性要求較高，反映的數據類型基本類似，所以系統將這五大模塊設計成統一的功能和顯示風格，每個模塊都有“實時顯示”、“實時曲線”、“數據查詢”、“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備狀況密切相關的重要參數的實時數據的顯示功能。“實時曲線”主要實現的是對比較重要的監測點或參數的實時數據進行動態曲線繪制，讓工作人員能夠非常直觀地看出數據的變化趨勢，以方便他們對生產的狀況進行分析。“數據查詢”是對一些需要的數據進行查看的過程，包括報警數據查詢和歷史數據查詢，報警數據查詢可以看到重要的一些報警數據，對重大報警歷史數據可以進行打印便于卜報或者自行分析處理。“歷史曲線”主要實現的是對比較重要的監測參數在一段時間內的歷史數據繪制曲線，讓工作人員能夠非常直觀的看到歷史數據的變化趨勢，以方便他們對生產的狀況進行分析。“報表”是根據企業的需求，對一些關鍵數據進行整理和統計，形成直觀的書面單據方便保存和打印，為企業工作提供方便而設計的。

　　束管監測由于對實時性不要求，因此與前幾大系統功能點有所不同，分為“數據查詢”“曲線分析”、“報表查詢”、“三角防爆區”四個功能點。“數據查詢”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。“報表查詢”是每天生成“羊場灣煤礦束管監測分析日報”，同時可以通過日期進行查詢。“三角防爆區”是可以查詢在爆炸危險區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”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。整個系統功能如圖3所示。

　　圖3 煤礦安全地理信息系統功能模塊圖

　　3.3系統數據庫設計

　　“煤礦安全監控系統”的數據庫應包含井下監測的主要系統: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)開發的庫表信息和系統管理的庫表信息。設計表結構時，考慮到此監控系統的特點，將安檢、通風、報警等模塊的監測數據分別建表。

　　4 結論

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