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1h的平均功耗为1.18...

针对液压支架压力传感器数据处理系统存在的传输距离短、可靠性低、供电电源续航时间短的问题,设计了一种基于LoRa与CAN通信的液压支架压力传感器系统。系统内嵌的CAN通信模块周期性采集液压支架压力传感器数据,由STM32微控制器计算、分析以及逻辑处理后经LoRa通信模块传输至井下液压支架压力监测分站。该系统实现了液压支架压力传感器数据的远距离、高可靠性、低功耗无线传输,避免了复杂布线、维护困难的问题。最后完成了压力传感器系统通信可靠性试验、压力监测数据试验以及能耗试验。试验结果表明:该压力传感器系统的有效可靠传输距离可达300 m,压力传感器监测数据误差小于1%,供电电源续航时间可达141 d,可满足液压支架控制系统要求。