بررسی موردی کاربر شبکه WSN در معادن زغال سنگ زیرزمینی

توسعه و گسترش صنعت و در کنار آن بالا رفتن خطای بشری، و هزاران حادثه که از نظر نوع و تعداد در معادن زغال سنگ زیر زمینی اتفاق افتاده است، اهمیت نظارت روی معادن زغال زیرزمینی در عصر جدید را بسیار بالا برده است به طوری که اغلب اتفاقات و حوادث زیرزمینی قابل گزارش نیستند و از این رو چک هم نمی شوند. معادن عمدتا شامل مسیرهای تصادفی و تونل های شاخه ای هستند. این ساختار غیر سازمان دهی شده، معادن زغالی را برای توسعه هر اسکلت شبکه ای مشکل می سازد. هم چنین غیر ارتباطی بودن امواج رادیویی زمین در داخل معادن زیرزمینی موضوع را پیچیده تر می کند. ساختار شبکه در یک محیط زیرزمینی کاملا جدا از سیگنال های مغناطیسی زمین است. بنابراین مجبوریم محیط ارتباطی را خودمان تولید کنیم. ماهیت بی ثبات ساختار زمین شناسی معادن زغال، تونل های زیرزمینی را مایل به تغییر ساختار می کند. این نااستواری ساختاری می تواند به علت ریزش که در اثر فرسایش خاک یا لرزش و آوار معدن است اتفاق بیفتد. راه کارهای مانیتورینگی که پیش از این ارائه شده اندچندان کارا نبودند. من جمله تلفات گزارش شده در 10 سال گذشته در آمریکا در 480 معدن زغالی بیش از 50 درصد بر اثر ریزش و تخریب معادن بوده و اغلب میرگ و میرها به خاطر ریزش های کوچک و تخریب سقف یا دیوار بوده اند. از این رو شناسایی سریع ناحیه ریزش و فراهم کردن مکان و منابع برای کارگران اهمیت بسیاری پیدا می کند. از آنجا که یک ریزش ممکن است بخشی از سیستم مانیتورینگ را تخریب کند تهیه اعتبار شبکه در یک وضعیت بی نهایت نیز یکی از چالش های پیش رو است. WSN به واسطه پتانسیل کاربردی بزرگ یک راه حل جزئی برای حل مشکلات بالا ارائه می دهد. یک شبکه WSN معمولی عمدتا شامل نودهای حسگر تصادفی توزیع شده با فواصل مشخص که مستقل از هم هستند کار می کند. از این رو در این مقاله ما به بررسی دو مورد شبیه سازی شده شبکه WSN در معادن می پردازیم که در این دو نمونه سعی در تحلیل وارزیابی مکانیسم های استفاده شده و مقایسه آنها با یکدیگر گردیده است.

Keywords:

شبکه , WSN , سنسور , بی سیم , معادن زیرزمینی , شبیه سازی , سیگنال , شبکه حسگر , نود , توپولوژی