煤矿设备状态监测系统设计

曹现刚， 段欣宇， 张梦园， 雷卓， 李彦川

(1.西安科技大学 机械工程学院， 陕西 西安 710054；2.陕西省矿山机电装备智能检测重点实验室， 陕西 西安 710054)

0 引言

煤矿设备工作环境恶劣，连续作业时间长，对设备健康状态要求苛刻。准确高效地获取煤矿设备主要工作部件状态信息，对设备故障诊断有重要意义[1-3]。汪杰等[4]基于B/S多层架构设计了煤矿设备状态监测系统，实现了煤矿设备运行状态实时显示、历史数据统计和查询、故障报警等功能。张都[5]利用物联网与BP神经网络建立了煤矿井下机电设备状态监测系统，实现了煤矿井下机电设备安全稳定运行。魏昊然等[6]研制了以无线监测装置为数据传输纽带的采煤机无线状态监测系统和基于LabVIEW的采煤机状态监测软件平台，实现了采煤机运行状态的无线监测及故障的诊断分析。甄智强[7]设计了一套以MCU(Microcontroller Unit)为核心的掘进设备远程监测系统，对掘进设备和运行环境的状态进行监测，并在设备发生故障时实现预警。现有研究大多是针对单一设备进行监测，对井下设备群同时作业时设备监测数据高并发[8]导致传输效率低的问题缺乏考虑。本文提出一种煤矿设备状态监测系统。该系统通过数据集成网关有效消除传感器网络的异构性；采用Netty网络传输模型，避免空轮询导致的服务器负载增加，提高系统的高并发处理能力和稳定性。

1 系统架构

煤矿设备状态监测系统采用传统物联网架构[9]，包括感知层、网络层、应用层，如图1所示。……