基于LoRa和物联网技术的矿井环境监测系统设计

来源：黄金科学技术杂志2023年第1期北京时间：

作者：蓝升传,陶干强,房智恒,曾庆田,王史文,朱忠华

单位： 南华大学资源与环境安全工程学院，湖南 衡阳 421001, 中冶长天国际工程有限责任公司，湖南 长沙 410205, 云南迪庆有色金属有限责任公司，云南 香格里拉 674400

摘要：矿山井下环境特殊，且开采过程常伴随有毒有害气体，在对此类环境参数进行采集与传输时，常用无线通信技术存在通信距离短和抗干扰差的弊端。为解决此问题，设计了一套基于LoRa和物联网技术的矿井环境监测系统，对井下环境进行实时监测，并通过LoRa模块进行传输。监测系统包括数据采集端、汇总终端和数据监测平台3个部分，数据监测平台包括云平台和微信小程序。数据采集端搭配环境多传感器，通过布置多个LoRa中继节点传输监测点数据，实现较长距离无线传输，汇总终端将数据处理后通过WIFI发送至云平台，微信小程序数据通过调用云平台数据得到，最终完成监测数据的存储及可视化。测试结果表明：该系统功能稳定，能够实现井下的环境监测功能，易于安装、便于二次开发且井下无需排线。本研究进一步完善了矿山安全监测系统，增强了矿山灾害防治能力与应急救援能力。

关键词：矿山通信,环境监测,LoRa,物联网,STM32,微信小程序

基金资助：金属矿山安全与健康国家重点实验室开放基金项目“深井开采工程岩体质量数字化评价关键技术研究”(2018-JSKSSYS-01),湖南省教育厅优青项目“砂岩型铀矿床全矿域数字化渗透模型构建方法”(21B0446),云南迪庆有色金属有限责任公司企业委托项目“普朗铜矿采矿自然崩落放矿与地表塌陷规律研究”联合资助