基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、我國(guó)煤炭資源豐富，礦井眾多，煤炭開(kāi)采量大，一旦發(fā)生礦難事故，將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。目前大部分煤礦使用有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)傳感器少、布線繁雜，維護(hù)成本高，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固定、易出現(xiàn)監(jiān)測(cè)盲區(qū)的特點(diǎn)已經(jīng)不能滿足井下工作面的動(dòng)態(tài)變化要求;隨著工作面的推移，有線網(wǎng)絡(luò)不能快速的跟進(jìn)，造成信息不能時(shí)效傳輸。隨著無(wú)線傳感技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，結(jié)合一種穩(wěn)定可靠的無(wú)線傳輸方式，組建較完善的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為礦井環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了新思路。Zigbee技術(shù)作為無(wú)線

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的一種形式，其低成本、低功耗、高可靠性、自組網(wǎng)的特點(diǎn)非常適合井下環(huán)境監(jiān)測(cè)。
　　本文提出基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，該系統(tǒng)至上而下主要包括上位機(jī)監(jiān)測(cè)主機(jī)（配備監(jiān)測(cè)軟件）、串口服務(wù)器、以及井下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。井下傳感器網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)組成，終端節(jié)點(diǎn)可以外接多種傳感器，主要對(duì)瓦斯、溫濕度、CO濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集，這些節(jié)點(diǎn)信息通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)，遵循Zigbee技術(shù)規(guī)范和協(xié)

3、議特點(diǎn)，多跳路由至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)串口將信息上傳至上位機(jī)處理顯示。整個(gè)井下網(wǎng)絡(luò)通過(guò)Zigbee協(xié)議無(wú)線傳輸，避免了傳統(tǒng)有線監(jiān)測(cè)存在監(jiān)測(cè)盲區(qū)，布線不便，不能實(shí)時(shí)跟進(jìn)工作面的缺點(diǎn)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，超限報(bào)警的功能。
　　井下傳感器網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)采用TI公司的CC2530芯片作為主處理器芯片，選用MJC/4.0L瓦斯傳感武器、SHT11溫濕度傳感器、MQ7CO濃度傳感器，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，在Zigbee協(xié)議