基于無線傳感網(wǎng)的礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著國家對煤礦安全生產(chǎn)日益重視,研究新型技術(shù)保證煤礦安全生產(chǎn)成為關(guān)注熱點(diǎn)。礦井監(jiān)測系統(tǒng)在采掘巷道采用有線傳輸方式存在的局限性一是采掘過程中巷道結(jié)構(gòu)不斷變化導(dǎo)致線纜同步延伸麻煩、成本高,二是對移動機(jī)械設(shè)備和一些特殊角落難以布置監(jiān)測節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)礦井全方位監(jiān)測。由于ZigBee無線通信技術(shù)具有低功耗、低成本、應(yīng)用簡單等特點(diǎn),本文設(shè)計了基于ZigBee技術(shù)的礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本文深入分析了礦井結(jié)構(gòu)、主要災(zāi)害因素、監(jiān)測系統(tǒng)需求、國內(nèi)外研究

2、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,提出了基于ZigBee技術(shù)的礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)方案。本文詳細(xì)分析了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能原理,采用在井下主巷道RS-485有線通信和采掘巷道ZigBee無線通信相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),ZigBee采用網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),井上部分上位機(jī)和井下監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus協(xié)議進(jìn)行通信,上位機(jī)采用 LabView進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、存儲和顯示。
　　實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計,包括結(jié)構(gòu)模塊組成、硬件選型以及各模塊具體設(shè)計,處理器模塊采用ST

3、M32,ZigBee無線通信采用順舟科技公司的ZigBee無線通信模塊SZ05。編程實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測節(jié)點(diǎn)驅(qū)動各傳感器檢測環(huán)境信息過程。本文制定了監(jiān)測系統(tǒng)的通信方式以及各節(jié)點(diǎn)的通信功能,確立了監(jiān)測系統(tǒng)的ZigBee無線通信實(shí)現(xiàn)過程,制定了Modbus協(xié)議并對監(jiān)測節(jié)點(diǎn)處理器STM32編程和上位機(jī)Labview編程實(shí)現(xiàn)了Modbus協(xié)議的通信過程。
　　最后制作了試驗(yàn)系統(tǒng)對礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)以及采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠性進(jìn)行了測試,測試結(jié)果顯