采煤工作面无线监测网络能量优化方法

邹翔宇; 刘燕; 赵端; 踪征雪; 史新国; 翟勃; 王卫龙

doi:10.13272/j.issn.1671-251x.2020030047

采煤工作面无线监测网络能量优化方法

邹翔宇^{1, 2},
刘燕^{1, 2},
赵端²,
踪征雪^{1, 2},
史新国³,
翟勃³,
王卫龙³

1.
矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室，江苏徐州221008
2.
中国矿业大学信息与控制工程学院，江苏徐州221008
3.
山东能源淄博矿业集团有限责任公司，山东淄博255199

基金项目:

国家重点研发计划资助项目（2017YFC0804402）

详细信息

中图分类号: TD67
计量
- 文章访问数: 169
- HTML全文浏览量: 16
- PDF下载量: 11
出版历程
- 刊出日期: 2021-04-19

Energy optimization method of wireless monitoring network in coal mine working face

ZOU Xiangyu^{1, 2},
LIU Yan^{1, 2},
ZHAO Duan²,
ZONG Zhengxue^{1, 2},
SHI Xinguo³,
ZHAI Bo³,
WANG Weilong³

1.
The National Joint Engineering Laboratory of Internet Applied Technology of Mines, Xuzhou 221008, China
2.
School of Information and Control Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China
3.
Shandong Energy Zibo Mining Group Co., Ltd., Zibo 255199, China

摘要

摘要: 针对采煤工作面无线监测网络能量分布不均、人工维护和更换节点电池难度大、部分监测节点能量受限等问题，利用采煤机周期性移动的特点，提出了一种基于移动节点的采煤工作面无线监测网络能量优化方法。通过在采煤机上安装移动节点，对网络中监测节点采集数据进行转发，从而减少数据多跳传输，并通过设置传输阈值减少冗余数据传输，以降低节点能耗；利用移动节点向监测节点辐射射频能量，对监测节点进行有针对性的能量补充，从而实现网络节点能量均衡。实验结果表明，与LEACH协议相比，该方法可使无线监测网络能量分布更加均衡，有效降低网络能耗和同一运行轮次下监测节点死亡率，使网络有效生命周期延长了2.8倍。
- 采煤工作面 /
- 采煤机 /
- 无线监测网络 /
- 能量优化 /
- 移动节点 /
- 能量补充
Abstract: In coal mine working face, there are problems such as uneven energy distribution of wireless monitoring network, the difficulty of manual maintenance and node battery replacement and energy limitation of some monitoring nodes. In order to solve the above problems, an energy optimization method of wireless monitoring network in coal mine working face based on mobile nodes is proposed by using the characteristics of periodic movement of the shearer. This method installs mobile nodes on the shearer to forward data that collected by monitoring nodes in the network to reduce multi-hop data transmission, and reduces redundant data transmission by setting transmission thresholds to reduce node energy consumption. The mobile nodes are used to radiate radio frequency energy to the monitoring nodes, which provides targeted energy supplement to the monitoring nodes so as to achieve energy balance of the network nodes. The experimental results show that compared with LEACH protocol, this method can make the wireless monitoring network energy distribution more balanced, reduce the network energy consumption and monitoring node mortality rate effectively under the same operation round, and extend the effective life of the network by 2.8 times.
- coal mine working face /
- shearer /
- wireless monitoring network /
- energy optimization /
- mobile nodes /
- energy supplement

HTML全文

参考文献(0)

施引文献(14)

期刊类型引用(11)

1.	周洋. 矿井瓦斯抽采技术优化及经济效益评估. 化工管理. 2024(36): 93-96 . 百度学术
2.	汪凤祥，齐义庆，王磊，郝昱博. 盲巷贯通前瓦斯排放新技术实践——钻孔“压风抽采”法. 价值工程. 2023(15): 110-112 . 百度学术
3.	张明杰，邓文博，谭志宏，唐开敏，江山，尚志坚. 煤层顶板裂隙带空间网状结构滤纯甲烷研究. 煤炭科学技术. 2023(S1): 96-103 . 百度学术
4.	刘秋生，孙江. 采煤工作面瓦斯抽采技术研究. 内蒙古煤炭经济. 2022(03): 16-18 . 百度学术
5.	段宏飞. 长距离定向钻孔大区域瓦斯治理技术及应用标准. 中国石油和化工标准与质量. 2022(11): 160-162 . 百度学术
6.	王建勤. 长距离定向钻孔大区域瓦斯治理技术及应用标准. 中国石油和化工标准与质量. 2022(12): 167-169 . 百度学术
7.	温英明，张朝阳，雷文杰. 中深孔定向钻进技术及煤矿中分支孔应用研究. 煤炭技术. 2022(07): 37-41 . 百度学术
8.	谭帅. 煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用. 内蒙古煤炭经济. 2022(06): 172-174 . 百度学术
9.	冯鹏. 定向钻孔在高位瓦斯抽采中的应用. 当代化工研究. 2021(07): 69-70 . 百度学术
10.	闫循强. 煤矿瓦斯抽采技术的发展探究. 内蒙古煤炭经济. 2021(12): 57-58 . 百度学术
11.	梁道富，曹建明，代茂，褚志伟，张垒. 贵州青龙煤矿碎软煤层区域瓦斯递进式抽采技术. 煤田地质与勘探. 2020(05): 48-52 . 百度学术

其他类型引用(3)

资源附件(0)

计量

文章访问数: 169
HTML全文浏览量: 16
PDF下载量: 11
被引次数: 14

采煤工作面无线监测网络能量优化方法

计量

出版历程

Energy optimization method of wireless monitoring network in coal mine working face

期刊类型引用(11)

其他类型引用(3)

计量

出版历程

目录