Модуль многопараметрического мониторинга окружающей среды подземной угольной шахты со встроенными датчиками: применение радио приемопередающего модуля УВЧ-диапазона

Постоянный контроль окружающей среды подземной угольной шахты необходим для обеспечения рабочих условий в шахтах с максимальным уровнем безопасности. Для мониторинга безопасности необходимо создать сеть активной коммуникации и информации, которая будет быстро и эффективно выявлять состояние окружающей среды в шахте, и принимать необходимые меры для предупреждения и оповещения рабочих о состоянии окружающей среды в зоне добычи. Эта задача может быть решена с помощью технологии дальней беспроводной связи. В данной работе разработан и спроектирован модуль со встроенными датчиками для мониторинга многих параметров окружающей среды, таких как температура, влажность, содержание метана, угарного газа, водорода и угольной пыли. Эти мульти-параметрические датчики постоянного контроля связаны посредством интерфейса с микроконтроллером Arduino. Для осуществления дальней связи использовано приемопередающее устройство ультравысокой частоты (УВЧ) XBee S8. Указанные параметры прогнозировались для оценки безопасности в подземной угольной шахте. Предложен новый подход к процессу градуировки газовых датчиков и датчика угольной пыли в воздухе подземной шахты для достижения желательной концентрации газов и плотности пыли в воздухе подземной шахты. Компьютер подключен через интерфейс к системе многопараметрического мониторинга окружающей среды. Успешные лабораторные испытания проведены в реальных условиях. Кроме того, обсуждаются вопросы, связанные с диапазоном регулирования устройства радио приемопередатчика УВЧ и управлением питания встроенного модуля контроля.