基于Zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、煤礦監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)重要的保障。傳統(tǒng)的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)主要構(gòu)建于電纜通信設(shè)施的基礎(chǔ)之上，通信鏈路容易受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響，傳感器接入不靈活，監(jiān)測(cè)范圍窄，不能適應(yīng)現(xiàn)代化高效礦井的需要。工業(yè)級(jí)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步為解決傳統(tǒng)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的弊病提供了新的契機(jī)。新一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Zigbee 以其低功耗、低成本、組網(wǎng)自適應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)容量大等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于低數(shù)據(jù)傳輸速率的工業(yè)場(chǎng)合。
　　 本文提出了一種采用Zigbee 無線傳輸網(wǎng)絡(luò)替代

2、煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)局部有線傳輸?shù)母脑煸O(shè)計(jì)方案，將Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用于瓦斯數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)斷電控制之間傳輸，以提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，擴(kuò)大系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)范圍。本文主要工作有5大部分，系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、硬件選型及設(shè)計(jì)、Zigbee節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)，傳輸網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)及井下部署、實(shí)驗(yàn)測(cè)試。其中硬件選型及設(shè)計(jì)部分包括對(duì)節(jié)點(diǎn)處理器模塊的選型，無線模塊及傳感器催化元件的介紹，選出了本系統(tǒng)的處理器模塊MSP430F169，介紹了無線芯片CC2430的特點(diǎn)及典型

3、應(yīng)用電路、傳感器催化元件MJC4/3.0J，并對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，又結(jié)合井下饋電開關(guān)斷電控制原理，設(shè)計(jì)了開關(guān)控制節(jié)點(diǎn)。軟件部分包括對(duì)協(xié)議棧軟件原理構(gòu)架、常用原語、開發(fā)步驟的介紹、對(duì)協(xié)調(diào)器、簇首節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)工作流程的設(shè)計(jì)。
　　 傳輸網(wǎng)絡(luò)部分介紹了層次型網(wǎng)絡(luò)的算法、拓?fù)淇刂?、組網(wǎng)及建網(wǎng)過程、設(shè)計(jì)了周期巡檢工作模式下的工作流程、數(shù)據(jù)融合傳輸方式、分析了井下環(huán)境對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的干擾因素，提出了Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)在井下部署原則。