Hareketli kablosuz yeraltı algılayıcı ağlar kullanılarak enerji etkin maden güvenlik sistemi geliştirilmesi

Bu çalışmada, Kablosuz Yeraltı Algılayıcı Ağların (KYAA) uzaktan çevre verilerini alma ve iletme, birbirleri arasında iletişim kurabilme ve organize olabilme yetenekleri kullanılmıştır. KYAAların bu yetenekleri sayesinde, maden ocaklarında açığa çıkan ve burada çalışan madenciler için tehlike oluşturan metan gazının yoğunluğu ölçülmüştür. Bu gaz yoğunluğunun madencileri zehirleme veya patlama seviyesine gelmeden önce erken uyarı vererek madencilere önlem almaları için zaman kazandırması amacı ile Maden Güvenlik Bilgi Sistemi benzetimi yapılmıştır. Daha önceden yapılmış çalışmalardan farklı olarak, maden ocağına kurulan özel bir raylı sistem sayesinde, sabit veya gereğinden fazla kullanılan düğümler yerine, az sayıda ve hareketli düğümler kullanılmıştır. Bu durumda, düğüm ve enerji maliyetinin en iyi seviyeye çekildiği gerçekleştirilen benzetim sonuçları aracılığı ile ispatlanmıştır.

Development of an energy-efficient mine security system by using mobile wireless underground sensor networks

In this study, some abilities of Wireless Underground Sensor Network (WUSN) such as retrieving/transmitting remote environmental data, communication between each other and self organization were used. With the help of these abilities of WUSNs the density of methane gas, which exposes in pits and poses danger for miners, has been measured. There is a system simulation for Mine Security Information System which warns miners before the gas density reaches to poisonous or explosive levels to gain time for taking precautions. Different from the previous studies, instead of using too many stationary sensors, less number of mobile nodes are used. This is provided by a special rail for each node. The nodes move along its own rail path between starting point to the end. Thus, node and energy costs have been decreased and this is proved with simulation results.

PDF

___

[1] L. F. Akyıldız ve E. P. Stuntebeck, “Wireless underground sensor networks: Research challenges”, Ad Hoc Networks, 4(6), 669–686, 2006.
[2] “Kömür Maden Güvenliği Yönetmeliği”, Devlet Üretim Güvenliği Denetleme Kurumu ve Ulusal Kömür Maden Güvenliği Denetleme Birimi, Pekin, 18-38, 2005.
[3] T. Maity, P. S. Das ve M. Mukherjee, “A Wireless Surveillance and Safety System for Mine Workers based on Zigbee”, Recent Advances in Information Technology (RAIT), 2012 1st International Conference, Dhanbad, sy. 148 – 151, 2012.
[4] S. Wei ve L. Li-li, “Multi-parameter Monitoring System for Coal Mine based on Wireless Sensor Network Technology”, Proc. International IEEE Conference on Industrial Mechatronics and Automation, Chengdu, sy. 225-27, 2009.
[5] Y.P. Zhang, G. X. Zheng ve J. H. Sheng, “Radio Propagation at 900 MHz in Underground Coal Mines”, IEEE transactions on antennas and propagation, 49(5), 752-62, 2001.
[6] S. Jin-Ling, G. Heng-Wei, S. Yu-Jun, “Research on Transceiver System of WSN Based on VMIMO Underground Coal Mines, Proc. International Conference on Communications and Mobile Computing”, Shenzhen, 374-378, 2010.
[7] C. Jin, “Application of ZigBee on coal mine safety system”, Coal Mine Safty, 2, 39-41, 2006.
[8] C. Qiang, S. Ji-Ping, Z. Zhe ve Z. Fan, “ZigBee Based Intelligent Helmet for Coal Miners”, World Congress on Computer Science and Information Engineering, Los Angeles, CA, 3, 433-435, 2009.
[9] X. Ma, Y. Miao, Z. Zhao, H. Zhang ve J. Zhang, “A Novel Approach to Coal and Gas Outburst Prediction Based on Multi-sensor Information Fusion”, Proc. IEEE international conference on automation and logistics, Qingdao, China, 1613- 1618, 2008.