基于GPRS和WSN的矿井安全监测系统的设计

董孝琪 邓春伟 赵海池 刘婷婷

0 引言

近年来，随着我国经济的快速发展，煤炭的消费量持续增加。但是，在实际的煤炭生产过程中，矿难事故不断的发生。因此，我们不得不将更多的注意力放到煤炭生产的安全问题上。矿难的原因有多种多样，其中由于瓦斯而引起的矿难事故占到了相当大的比重，而且井下的过高温度也是很大的隐患，气体的湿度也对井下的环境起到很大的作用，如果湿度过低则井下的粉尘会很大，影响井下工作人员的身体健康，而且容易引起爆炸。矿井坍塌事故也屡见不鲜。本设计就基于WSN和GPRS技术对矿井安全监测进行研究。

1 系统设计

采用物联网相关技术，实现对矿井内的易燃气体浓度的监控，温湿度的监控和震动的监控，为井下作业的安全保驾护航。利用到了ZigBee技术、无线传感器技术、WiFi技术、RFID技术及GPRS技术对矿井内的安全进行监测和人员的定位。利用ZigBee的无线传输技术，通过传感器模块采集矿井内部的信息数据，在上位机上显示采集的数据。一但井下发生险情，通过GPRS模块为相关工作人员的手机终端发送短信，第一时间通知工作人员进行抢修。利用RFID技术确定人员的位置信息并在上位机中显示工作人员的位置。尽可能的最大化救出人的概率。

1.1系统硬件设计

结合实际根据各部分的不同功能可把该系统大致分为两个部分，分别是传感器采集数据与RFID定位部分和GPRS报警模块部分。共包含两个数据节点，两个数据节点通过ZigBee协调器进行数据传输到上位机。……