無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在礦山環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)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(xiàn)巨大能量的同時(shí)，也引發(fā)了一系列問題，其中，最主要的有兩點(diǎn):第一，受巨大經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)，礦山盜采活動(dòng)頻繁發(fā)生，使國家利益遭受嚴(yán)重?fù)p失;第二，礦山資源開采活動(dòng)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(yīng)對(duì)以上問題，我們有必要對(duì)礦山資源區(qū)以及周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，特別是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2、，因其布網(wǎng)容易、性價(jià)比好的優(yōu)點(diǎn)脫穎而出，從而在技術(shù)方面為本監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了有效保障。本課題即是基于物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，研究并設(shè)計(jì)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(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)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(diǎn)上連接各種類型傳感器，可實(shí)時(shí)采集礦山環(huán)境的各種參數(shù)，包括空氣環(huán)境、土壤環(huán)境、水環(huán)境，同時(shí)可通過紅外模塊，構(gòu)建礦區(qū)防盜采柵欄;數(shù)據(jù)傳輸

3、方面，ZigBee節(jié)點(diǎn)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(diǎn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至上位機(jī)的過程則借助目前覆蓋范圍廣且信號(hào)穩(wěn)定的移動(dòng)3G/4G網(wǎng)絡(luò)完成;數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議間的轉(zhuǎn)換通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)完成，本課題的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以ARM920T內(nèi)核的S3C2410A微控制器芯片為核心;本系統(tǒng)的上位機(jī)可以基于.Net開發(fā)，且可借助地理信息系統(tǒng)GIS相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)地形地貌的瀏覽功能。
　　本系統(tǒng)的研究目