無線傳感器網絡在礦山環(huán)境監(jiān)測中的應用.pdf

1、人類的生存與發(fā)展離不開環(huán)境和資源，礦山資源作為自然資源的重要組成部分，近年來，其開采量日趨增大。然而，它為人類發(fā)展貢獻巨大能量的同時，也引發(fā)了一系列問題，其中，最主要的有兩點:第一，受巨大經濟利益驅動，礦山盜采活動頻繁發(fā)生，使國家利益遭受嚴重損失;第二，礦山資源開采活動加劇了環(huán)境污染，正威脅著人類的生存和可持續(xù)發(fā)展。
　　為了應對以上問題，我們有必要對礦山資源區(qū)以及周邊環(huán)境進行實時監(jiān)測。近年來，物聯網技術，特別是無線傳感器網絡技術

2、，因其布網容易、性價比好的優(yōu)點脫穎而出，從而在技術方面為本監(jiān)測系統(tǒng)的實現提供了有效保障。本課題即是基于物聯網中的無線傳感器網絡新技術，研究并設計一套礦山環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
　　在該系統(tǒng)中，感知層采用基于ZigBee技術的無線傳感器網絡，構建礦山環(huán)境感知系統(tǒng)，其核心芯片是CC2530，通過在ZigBee節(jié)點上連接各種類型傳感器，可實時采集礦山環(huán)境的各種參數，包括空氣環(huán)境、土壤環(huán)境、水環(huán)境，同時可通過紅外模塊，構建礦區(qū)防盜采柵欄;數據傳輸

3、方面，ZigBee節(jié)點間的傳輸基于ZigBee協(xié)議，采用的射頻模塊是CC2591，考慮到礦區(qū)偏僻，故ZigBee匯聚節(jié)點數據遠程傳輸至上位機的過程則借助目前覆蓋范圍廣且信號穩(wěn)定的移動3G/4G網絡完成;數據傳輸協(xié)議間的轉換通過網關節(jié)點完成，本課題的網關節(jié)點以ARM920T內核的S3C2410A微控制器芯片為核心;本系統(tǒng)的上位機可以基于.Net開發(fā)，且可借助地理信息系統(tǒng)GIS相關技術實現對礦區(qū)地形地貌的瀏覽功能。
　　本系統(tǒng)的研究目