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公开(公告)号：CN107659203B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN201710899352.9
申请日：2017-09-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于风能采集的深部巷道顶板监测无线传感节点，包括风能采集器、本安型能量收集电路、应变传感器模块、无线传输模块，所述风能采集器和本安型能量收集电路用于将风能转换成电能，并且对应变传感器模块和无线传输模块供电，所述应变传感器模块将测得的顶板形变的信号传递给无线传输模块，所述无线传输模块对信号进编码、调制处理，转换成适合信道传输的信号，经发射天线发射信号供监测人员接收分析。本发明采用风能采集的方式供能，是一种无污染、结构简单、寿命长的能量收集方式。将风能用于深部巷道顶板监测无线传感节点，使无线传感节点长期工作，避免了传统无线传感器节点因更换电池带来的不便、浪费和环境污染。
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公开(公告)号：CN108260099A
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201711419408.2
申请日：2017-12-25
申请人： 中国矿业大学
CPC分类号： Y02D70/00 , Y02D70/42 , H04W48/16 , H04B5/0081 , H04W52/0229
摘要： 本发明公开了一种水下磁感应无线传感网络的媒体接入控制方法，其中，水下磁感应无线传感网络包括多个磁感应无线传感节点，每个磁感应无线传感节点包括收发天线、工作模块和唤醒模块，该方法包括：多个磁感应无线传感节点中的第一节点的唤醒模块通过第一节点的收发天线接收第二节点发送的唤醒信号；第一节点的唤醒模块根据唤醒信号生成唤醒指令，并将唤醒指令发送给第一节点的工作模块；第一节点的工作模块在接收到唤醒指令时由休眠状态转换为活跃状态，以使第一节点通过其收发天线与第二节点之间进行数据传输；在数据传输完成后，第一节点的工作模块由活跃状态转换为休眠状态。根据本发明的方法，能够提高信息传输的可靠性，并能够降低能耗。
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公开(公告)号：CN108007333A
公开(公告)日：2018-05-08
申请号：CN201711163709.3
申请日：2017-11-21
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G01B7/16
摘要： 本发明公开了一种岩层位移监测装置，涉及岩土工程技术领域。所述岩层位移监测装置包括同轴电缆布拉格电栅应变传感器、信号解调仪、无线收发模块、太阳能供电模块以及护壁钢管，当同轴电缆布拉格电栅应变传感器因岩层产生位移受到外力作用而产生拉伸应变时，使得同轴电缆中传播的电磁波的反射峰频率产生偏移，反射信号传送至信号解调仪进行解调，岩层受力信息由无线收发模块发送至监测中心，实时监测目标岩层的受力情况,对岩层位移进行预警。本发明公开的一种岩层位移监测装置，结构坚固，测量范围广，能够在极端环境工作，避免发生岩层错落导致钻井塞死而造成同轴电缆中的电栅信号中断，监测效果更好。
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公开(公告)号：CN105931449B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN201610414345.0
申请日：2016-06-15
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G08C17/04
摘要： 本发明涉及一种用于地下管网安全监测的磁感应波导通信装置和方法，在信号发送线圈和信号接收线圈之间设置波导中继线圈作为中继节点；信号发送线圈、波导中继线圈以及信号接收线圈埋设于地下，且缠绕于地下管道上形成磁性波导传输通道；用磁感应无线通信代替了传统的电磁波无线通信，在地下环境中用于管网安全监测，提高了信息传播可靠性；采用磁感应波导中继的方法降低了信息传播路径损耗，延长了通信距离，实现300m距离的稳定通信；中继设备由闭合谐振线圈构成，不需要供电和信号处理，可以降低通信系统能耗；通信收发线圈共用一个磁感应波导传输信道，可实现半双工通信，便于信息的双向传输。
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公开(公告)号：CN107834674A
公开(公告)日：2018-03-23
申请号：CN201710886320.5
申请日：2017-09-27
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明涉及一种无线充电磁感应式传感节点装置及系统和应用方法，基于包含传感器、微处理器、信号发送电路、信号接收电路、切换开关、耦合线圈、整流滤波电路、稳压电路、充电管理电路、充电电源和数控开关的传感节点装置设计，构建系统化应用架构，以及实际高效工作应用方法，实际应用中，主要应用于地下环境，当传感节点装置埋置在地下时，充电装置通过磁感应耦合谐振的方式对传感节点装置进行无线充电，有效解决了地下传感器节点的供电问题，延长了无线传感器网络的生命周期。
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公开(公告)号：CN107612112A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710899433.9
申请日：2017-09-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种振动能量捕获的矿井下瓦斯监测无线传感器网络节点，包括用于收集井下的振动能量并转化为电能的压电发电装置、本安型能量收集管理模块、瓦斯传感器、信号调理与控制模块和无线收发模块，所述压电发电装置的输出端与本安型能量收集管理模块相连，所述本安型能量收集管理模块的输出端分别与瓦斯传感器、信号调理与控制模块和无线收发模块相连，所述瓦斯传感器的输出端与信号调理与控制模块相连，所述信号调理与控制模块与无线收发模块相连。本发明能量转化效率高，供电电压稳定，使用寿命长，降低维护成本，能够实现煤矿井下瓦斯监测传感器节点的全天候工作，保证煤矿井下的安全。
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公开(公告)号：CN107094031A
公开(公告)日：2017-08-25
申请号：CN201710243680.3
申请日：2017-04-14
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明涉及一种地下磁感应无线通信装置与方法，用磁感应无线通信技术代替了传统的电磁波无线通信技术，在地下环境中通过收发天线之间的准静态磁场即“磁信道”传递信息，通信信道稳定，不存在多路径损耗，提高了信息传输可靠性。收发天线采用球形结构，由3个相同的导体线圈构成，线圈相互独立，两两之间相互垂直，发送信号时3个线圈共同产生一个交变的三维磁场，接收信号时3个线圈从不同的方向感应磁场信息，因此，收发天线之间不受耦合角度的影响，可以以任意角度传输信息，且3个线圈接收可以增大通信距离。本发明结构简单，尺寸灵活，安装方便，在无线地下传感网络中既可以用作数据发送节点也可以用作数据接收节点，便于节点间信息的双向传输。
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公开(公告)号：CN108260099B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201711419408.2
申请日：2017-12-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种水下磁感应无线传感网络的媒体接入控制方法，其中，水下磁感应无线传感网络包括多个磁感应无线传感节点，每个磁感应无线传感节点包括收发天线、工作模块和唤醒模块，该方法包括：多个磁感应无线传感节点中的第一节点的唤醒模块通过第一节点的收发天线接收第二节点发送的唤醒信号；第一节点的唤醒模块根据唤醒信号生成唤醒指令，并将唤醒指令发送给第一节点的工作模块；第一节点的工作模块在接收到唤醒指令时由休眠状态转换为活跃状态，以使第一节点通过其收发天线与第二节点之间进行数据传输；在数据传输完成后，第一节点的工作模块由活跃状态转换为休眠状态。根据本发明的方法，能够提高信息传输的可靠性，并能够降低能耗。
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公开(公告)号：CN107612112B
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201710899433.9
申请日：2017-09-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种振动能量捕获的矿井下瓦斯监测无线传感器网络节点，包括用于收集井下的振动能量并转化为电能的压电发电装置、本安型能量收集管理模块、瓦斯传感器、信号调理与控制模块和无线收发模块，所述压电发电装置的输出端与本安型能量收集管理模块相连，所述本安型能量收集管理模块的输出端分别与瓦斯传感器、信号调理与控制模块和无线收发模块相连，所述瓦斯传感器的输出端与信号调理与控制模块相连，所述信号调理与控制模块与无线收发模块相连。本发明能量转化效率高，供电电压稳定，使用寿命长，降低维护成本，能够实现煤矿井下瓦斯监测传感器节点的全天候工作，保证煤矿井下的安全。
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公开(公告)号：CN103760601B
公开(公告)日：2016-10-19
申请号：CN201410018848.7
申请日：2014-01-16
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G01V1/28
摘要： 一种冲击矿压微震信号处理电路，属于微震信号处理电路。该信号处理电路包括：24V开关电源模块U1、升压模块U2、电压自动调节及传感器短路检测模块U3、传感器U4和传感器信号放大滤波模块U5；24V开关电源模块U1经过升压模块U2与电压自动调节及传感器短路检测模块U3连接，传感器短路检测模块U3与传感器U4连接，传感器U4与传感器信号放大滤波模块U5连接，传感器信号放大滤波模块U5采用双光耦实现输入端与输出端电气隔离；各模块连接方式是级联连接。每个冲击矿压微震信号处理电路拾取一路冲击矿压微震信号，输入电流范围为0～4mA，输出电压可放大到±10V。实现监测信号平稳性好和抗干扰性强的目标，提高井下安全监测微震信号的可靠性和准确性。
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