基于ZigBee 技術的煤礦安全監控系統設計

阮東鵬

（晉能控股煤業集團 晉城煤炭事業部，山西 晉城 048000）

1 概況

煤礦本質安全主要是形容設備的電氣系統能進行自我保護的能力。影響煤礦生產本質安全的主要因素包括人員本質安全、設備本質安全、環境本質安全。人員的本質安全可以通過專業知識培訓、專業訓練等得到保障，而環境與設備的本質安全就依賴于煤礦安全監控系統。我國煤礦事故時有發生，一大因素就是現有煤礦安全監控方面存在較大的問題與不足，從煤礦安全角度入手進行研究，應用新型的數字傳感技術，對煤礦生產設備與人員進行實時監控，最終實現對裝備與人員的保護。以晉能控股煤業集團成莊煤礦為研究對象，基于該礦生產環境，采用終端CAN 總線與ZigBee 通信模塊技術，設計開發了一套煤礦安全監控系統，以期達到降低煤礦安全事故的目的。

2 系統總體結構設計

根據成莊煤礦安全監控系統的需求特點以及應用環境，可以確定系統的設計原則及工作要點。煤礦安全監控系統的設計原則主要有：安全性、可靠性；技術先進性，應采用先進的硬件與軟件控制技術；標準化，采用標準化設計接口，增強系統的通用性與設備兼容性；經濟適用性，即在滿足使用要求的前提下盡量降低成本。

煤礦監測系統整體結構設計如圖1 所示，主要包括數據采集層、信號傳輸層以及數據分析層。系統通信方案設計選用ZigBee 無線通信技術和CAN總線技術相結合的方式，該系統具有很好的穩定性以及井下適應能力，具有較好的抗爆能力。……