基于LoRa与RT-Thread的多功能矿灯设计

摘要：

针对目前井下矿灯存在功能单一、无线通信距离短和功耗较高等问题,基于LoRa无线通信技术和物联网操作系统RT-Thread设计了一种集井下照明、环境状态感知、人员状态监测与定位、无线通信与安全报警的多功能矿灯.该矿灯以STM32单片机作为核心,利用多种传感器实现环境温湿度、瓦斯浓度和人员运动状态信息的实时感知;利用远距离低功耗的LoRa无线通信技术,结合LoRa智能网关,与地面远程监控平台实现信息交互.该多功能矿灯还能够进行本地异常状态预警并上报远程监控平台,同时,监控平台能够下发安全预警信息,向井下工作人员及时发布工作面的安全状态.测试结果表明,该矿灯具有较高的数据采集精度、较好的无线通信性能、较低的功耗,在实现多功能的条件下,能通过多种传感器有效测量环境参数,测量误差不超过1％;通过智能网关与监控平台进行数据交互,最大丢包率不超过4％,最大时延低于100 ms;当矿灯处于待机工作状态时,最低平均消耗电流小于10 μA,能够有效延长矿灯使用时间.

关键词：多功能矿灯、环境状态感知、人员状态监测与定位、无线通信、LoRa、RT-Thread

所属期刊栏目：47

分类号：TD67(矿山电工)

资助基金：安徽省教育厅重点项目;国家重点基础研究发展计划（973计划）

在线出版日期：2021-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：96-102