LoRa組網技術在膠帶運輸監控系統中的應用研究

陳曉晶

(1.中煤科工集團常州研究院有限公司，江蘇 常州 213015；2.天地(常州)自動化股份有限公司，江蘇 常州 213015)

0 引言

煤礦帶式輸送機一般配備有膠帶運輸監控系統對其運行狀態進行監測并提供保護控制[1]。現有的膠帶運輸監控系統通信主要依靠有線傳輸方式，包括IO控制信號、現場總線、工業以太網等[2]，線路延伸距離長，在煤礦井下環境中線路經常損壞，導致斷線后自診斷數據無法上傳，人工排查故障困難，缺少后備的應急通信手段[3]。對帶式輸送機的關鍵部件進行監測，系統需要接入多種傳感器，有線連接的傳感器在使用時存在諸多缺點，如抗損性差、成本高、安裝維護困難等[4-5]。因此，需要引入一種便捷、高效、適合礦井環境的無線通信技術，彌補有線通信方式的不足[1]。目前，無線通信技術在膠帶運輸監控系統中的應用主要以WiFi、ZigBee等傳統無線通信技術為主，這些技術主要用作手持移動巡檢或遙控終端的接入，沒有擴展復雜應用[6]。因受傳輸距離較近、參數配置不靈活等的限制，WiFi、ZigBee等技術很難實現覆蓋膠帶運輸監控系統的精簡無線組網傳輸，現有的無線組網傳輸方案需要依靠有線串接的無線網關設備作為終端接入點，無法徹底擺脫對有線傳輸方式的依賴[7]。LoRa技術是一種近幾年發展起來的低功耗廣域網技術，具備遠距離、低功耗、低速率、低成本、可大規模組網的特性[8]。相較傳統的物聯網無線通信技術，LoRa技術更適合低速率中遠距離組網傳輸，在礦井相關的運輸巷、工作面等場合和礦壓、設備監測等系統中具有較好的應用前景[9]。……