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基于LoRa通信的无线液压支架压力传感器设计

李起伟

李起伟.基于LoRa通信的无线液压支架压力传感器设计[J].工矿自动化,2020,46(12):111-115..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040021
引用本文: 李起伟.基于LoRa通信的无线液压支架压力传感器设计[J].工矿自动化,2020,46(12):111-115..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040021
LI Qiwei. Design of wireless pressure sensor of hydraulic support based on LoRa technology[J]. Industry and Mine Automation, 2020, 46(12): 111-115. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040021
Citation: LI Qiwei. Design of wireless pressure sensor of hydraulic support based on LoRa technology[J]. Industry and Mine Automation, 2020, 46(12): 111-115. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040021

基于LoRa通信的无线液压支架压力传感器设计

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040021
基金项目: 

煤炭科学技术研究院技术创新基金资助项目(2019CX-I-08)

详细信息
  • 中图分类号: TD355.4

Design of wireless pressure sensor of hydraulic support based on LoRa technology

  • 摘要: 针对煤矿顶板压力监测系统中的无线ZigBee传感器使用时间达不到设计预期、需频繁更换电池的问题,设计了一种基于LoRa通信的无线液压支架压力传感器。内嵌LoRa模块的无线液压支架压力传感器安装在液压支架上,采集液压支架前支柱、后支柱及前伸梁的压力值。被测液体介质通过导压孔加压到传感器压阻元件上,压阻元件受压发生形变,产生与压力线性相关的阻值变化;传感器的微控制单元测量加在电阻上的电压,将其换算成实际压力值。该传感器实现了煤矿顶板压力监测信号的远距离、低功耗、高可靠性无线传输:通过高扩频因子的直接序列扩频技术提高接收端灵敏度,获得较高的信号增益,从而增加通信距离;通过前向纠错编码技术提高传输可靠性;采集液压支架压力值并成功发送数据后进入休眠模式,以降低功耗。测试结果表明,该传感器1 h的平均功耗为1.18 mA·h,容量为5 000 mA·h的锂电池理论续航时间为141 d,满足煤矿使用要求;与ZigBee技术相比,LoRa有效通信距离更远,可靠性更高。

     

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出版历程
  • 刊出日期:  2020-12-20

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