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美國邦納工程國際有限公司上海代表處
前言：
在我國的能源工業中，礦資源占我國一次能源生產和消費結構中的70％左右，預計到2050年還將占50％以yi上shang。因yin此ci，礦kuang業ye在zai相xiang當dang長chang的de時shi期qi內nei仍reng將jiang是shi我wo國guo的de主zhu要yao能neng源yuan。而er在zai中zhong國guo的de經jing濟ji中zhong礦kuang業ye主zhu要yao指zhi我wo國guo的de煤mei礦kuang產chan品pin。當dang前qian，我wo國guo經jing濟ji的de快kuai速su增zeng長chang，對dui煤mei炭tan工gong業ye發fa展zhan提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu。目mu前qian煤mei礦kuang的de開kai采cai中zhong安an全quan事shi故gu時shi有you發fa生sheng，因yin此ci在zai煤mei碳tan產chan業ye中zhong，安an全quan控kong製zhi，安an全quan生sheng產chan成cheng為wei產chan業ye鏈lian中zhong重zhong要yao的de輔fu助zhu環huan節jie，從cong而er確que保bao煤mei炭tan工gong業ye持chi續xu、穩定、健康發展。
煤礦開礦過程中存在的安全隱患：
我國煤層自然賦存條件複雜多變，影響煤礦安全生產的因素多，是造成事故的客觀因素。煤礦開采的煤層大多瓦斯含量大、透氣性低且 地質構造複雜，不易在開采前抽放瓦斯，但在采掘時，瓦斯放散量大，再加上開采煤層地質條件複雜和開采規模的擴大、開采集約化程度的提高，導致采動誘發的應力場、煤mei岩yan體ti裂lie隙xi場chang及ji瓦wa斯si流liu動dong場chang的de變bian化hua更geng加jia複fu雜za多duo變bian，在zai一yi定ding條tiao件jian下xia，容rong易yi誘you發fa煤mei與yu瓦wa斯si突tu出chu和he瓦wa斯si的de突tu然ran湧yong出chu現xian象xiang，造zao成cheng瓦wa斯si事shi故gu。地di質zhi的de複fu雜za可ke能neng帶dai來lai諸zhu多duo問wen題ti上shang，特te別bie是shi周zhou圍wei地di下xia水shui滲shen水shui帶dai來lai的de問wen題ti，時shi刻ke危wei脅xie著zhe開kai礦kuang人ren員yuan的de安an全quan。
傳感器在現代礦業上的應用：
為及時了解掌握礦山地下采礦活動，提高礦山企業的安全生產水平，需要地麵人員及時快速的得到礦井裏的溫度、滲出的水位、youduqitidengxinxi，zidonghuagongyekongzhijishudedaoleguangfandeliyong，liyongxiandaihuadetongxunchuanshugongjuhejiancegongjukeyishishidedaokuangjingneigezhongbutongdeshuju。liruliyongchaoshengbochuanganqiceliangshuiwei，jiezhuqitichuanganqijiancewasihanliang，caiyongwenduchuanganqijiancewendudengdeng，tongguozhexiegongjukeyizaimeikuangkaicaishishizhongjinxingshixiaojubixudekongzhi。youyukuangchangzhandimianjida，dixingfuza，xuyaoqiyehaoshihaolidejiejuebuxianjixianchangdehuanjingdengwenti，zhelixiangdajiajieshaoshiliyongzuixinjiyutiaopinkuopinjishu（FHSS）的邦納無線傳感器係統，上述所提到的問題迎刃而解。
邦納無線網絡係統成為礦場上的電子眼：
（圖1）無線網絡的產品DX70征對於煤碳礦場所實施的係統結構圖
（圖2）安裝於礦井超聲波傳感器和無線網絡的產品
由邦納的QT50U超聲波傳感器和DX70無線網絡產品組成了井下采掘自動監控係統，通過液位傳感器（QT50U）檢測當前井底的水池液位，遠程將數據準備的傳給在井口無線傳感器節點，再由加裝DATA RADIOzhuangzhidexinhaozhongji，zuizhongjiangshujuchuansongdaozhongyangkongzhishi，kongzhishizuopanduan，juedingshifouxuyaoqidongshuibengwangshuichineichoushui。zhezhongmeikuangkuangjingdeyidongbengzhankongzhijishujishujushishidongtaixianshi、傳感器技術、日常監督管理為一體，可以有效監控礦山井下采掘環境的變化。
buguangshichaoshengbochuanganqi，bangnawuxianwangluoxitongzaishijizhongdeyingyongzhong，shiyongyugezhongyiyoudechuanganqianzhuang，jianshaolebuxianjulizengjiadechengben，jiejuelekuangchangbuxianzhangai (土堆, 山丘 河流…)及生產中斷或是在室外工作的限製，並且解決了需要耗時耗力的布線及現場的環境等問題。無線網絡產品成為名符其實的電子眼。
（圖3）QT50U超聲波測量水位
（圖4）配有DX70節點的礦井
（圖5）煤礦礦井的移動泵站控製
（圖6）煤礦礦井的移動泵站控製
（圖7）位於山坡頂上的控製箱―內有Data Radio和無線傳感器網關
上圖是某一個中型的煤礦企業采用無線傳感器和超聲波傳感器組成的井下采掘自動監控係統的現場圖。如圖1所(suo)示(shi)，井(jing)下(xia)采(cai)掘(jue)自(zi)動(dong)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)在(zai)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)產(chan)品(pin)的(de)緊(jin)密(mi)結(jie)合(he)中(zhong)完(wan)美(mei)的(de)實(shi)現(xian)了(le)遠(yuan)程(cheng)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和(he)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)。通(tong)過(guo)數(shu)據(ju)的(de)采(cai)集(ji)，計(ji)算(suan)機(ji)實(shi)時(shi)控(kong)製(zhi)，抽(chou)水(shui)移(yi)動(dong)平(ping)台(tai)可(ke)以(yi)自(zi)由(you)移(yi)動(dong)到(dao)任(ren)何(he)水(shui)位(wei)較(jiao)低(di)的(de)水(shui)池(chi)。
邦納無線網絡係統拓撲:
wuxianwangluoxitongzhongwangguanzuoweizhushebeidanfuzhegegejiediandeshurushuchujiandeyingsheguanxihekongzhi，tongshiyushangweixitongjinxingtongxun，shixianshujujiaohuan。jiedianfuzexianchangshujudecaiji，bingfasongwangwangguan。jiedianshuliangkelinghuopeizhi.
圖釋：采用星型網絡拓撲技術， 如一個網關及多個節點，網關與各節點實行雙向通訊。
圖釋：網關作為主設備擔負著各個節點的輸入輸出間的映射關係和控製，同時與上位係統進行通訊，實現數據交換。
支持的通訊協議有：
1. RS-485 Modbus RTU
2. Modbus TCP
3. Ethernet IP
節點負責現場數據的采集，並發送往網關。節點數量可靈活配置。
邦納無線網絡係統的技術參數：
Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) 無線電跳頻擴頻以及Time Division Multiple Access (TDMA)時分多址控製架構的技術結合, 抗幹擾強。
無線工業級I/O 係統, 4 路開關量I/O, 2路模擬量I/O, 連接信號丟失輸出
網關與節點為雙向數據傳輸, 包括數據傳輸的應答
堅固的外殼, 防護等級為IP67
即插即用
2.4 GHz 頻率
內建信號強度指示
內置或外置天線可選, 天線種類繁多
超遠距離3.2 Km
總結：
jinnianlai，kuangshanqiyetebieshimeikuangqiyepinpinfashengzhongtedaanquanshigu，zaochengdaliangrenyuanshangwang，zheyichengweiguojiaheqiyedexinzhongzhitong。yigezhongyaodeyuanyinshizaifangfanshigushangqueshaogaokejishouduan。tongguoanzhuangzidongjiankongdexitong，jishifaxianshigumiaotou，xunsucaiquyouxiaocuoshi，xiangxinshiguhuidaweijianshao。liyongcaikuangzidongjiankongxitong，jiuhuijishifaxianwenti，shishiyouxiaojianguanli，tigaoanquanfangfan。zheyixitongtuiguangyingyonghou，tongguozidonghuajiankongxitongjiunengzaidimianshangsuishi、動態掌握井下采掘情況，實現對礦山地下開采活動的有效監督，從而促使礦山企業提高管理企業的科技水平。
附：
1．FHSS-無線電跳頻擴頻技術: 載波頻率受一個偽隨機碼的控製，在其有效工作帶寬範圍內，按PN碼ma的de隨sui機ji規gui律lv不bu斷duan改gai變bian，實shi現xian頻pin譜pu擴kuo展zhan。同tong時shi在zai接jie收shou端duan，接jie收shou機ji的de頻pin率lv合he成cheng器qi受shou相xiang同tong的de偽wei隨sui機ji碼ma控kong製zhi，並bing通tong過guo同tong步bu措cuo施shi，保bao持chi與yu發fa射she端duan的de跳tiao變bian順shun序xu一yi致zhi， 最終實現雙向通訊。 跳頻的優點是抗幹擾性能強，相比其他單一頻率通訊方式（例如數傳電台），一旦在某個時間點上通訊受到外界噪聲幹擾，便可以主動跳變到其他頻道上繼續通訊。
2．Data Radio 是串口線的完美替代者,實現信號中繼，消除地形所帶來的對無線通信的影響。、
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