基于ZigBee技術(shù)的煤礦采空區(qū)溫度監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、我國煤炭儲量大，煤炭產(chǎn)量以及使用量均位居世界前列，約占國內(nèi)一次能源生產(chǎn)和消費總量的85％左右。煤炭自燃是煤礦重大災(zāi)害之一，既會造成嚴重的經(jīng)濟損失，又會引起人員傷亡，給礦井的安全生產(chǎn)帶來了巨大的威脅。采空區(qū)是煤易發(fā)生自燃的主要區(qū)域，對該區(qū)域進行煤自燃的提前監(jiān)測、識別以及預警顯得尤為重要。
　　本文通過對當前幾種煤自燃探測方法的分析，選擇監(jiān)測效果直觀、受外界影響較小的直接測溫法來對煤自燃進行預警。并針對傳統(tǒng)有線井下環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)存在

2、的布線困難、成本高、線路依賴性強等不足，提出以CC2530片上系統(tǒng)作為核心元器件、IAR Embedded Workbench為編程開發(fā)工具的無線煤礦采空區(qū)溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案，并完成了系統(tǒng)的設(shè)計，主要工作有以下幾個方面：
　　1.通過對當前幾種主流無線通信技術(shù)的對比分析，選用新興的ZigBee技術(shù)作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信技術(shù)。結(jié)合采空區(qū)“三帶”劃分相關(guān)理論設(shè)計出采空區(qū)無線溫度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)生存周期和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。
　　2.通過對Zig

3、Bee技術(shù)原有路由協(xié)議和能量均衡型路由協(xié)議的理論研究，結(jié)合煤礦采空區(qū)溫度監(jiān)測要求及其網(wǎng)絡(luò)特點，對ZigBee技術(shù)原有路由協(xié)議改進。
　　3.分別基于性能出色的CC2530片上系統(tǒng)和IAR Embedded Workbench編程開發(fā)工具完成煤礦采空區(qū)溫度監(jiān)測系統(tǒng)中各組成部分的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。
　　最后，對系統(tǒng)在不同的環(huán)境下進行了測試，驗證了系統(tǒng)的可行性。在文章的結(jié)尾說明了系統(tǒng)中所存在的不足，為系統(tǒng)在現(xiàn)場中更好的應(yīng)用做了進