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

1、我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量大，煤炭產(chǎn)量以及使用量均位居世界前列，約占國(guó)內(nèi)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量的85％左右。煤炭自燃是煤礦重大災(zāi)害之一，既會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，又會(huì)引起人員傷亡，給礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)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(duì)該區(qū)域進(jìn)行煤自燃的提前監(jiān)測(cè)、識(shí)別以及預(yù)警顯得尤為重要。
　　本文通過(guò)對(duì)當(dāng)前幾種煤自燃探測(cè)方法的分析，選擇監(jiān)測(cè)效果直觀、受外界影響較小的直接測(cè)溫法來(lái)對(duì)煤自燃進(jìn)行預(yù)警。并針對(duì)傳統(tǒng)有線(xiàn)井下環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在

2、的布線(xiàn)困難、成本高、線(xiàn)路依賴(lài)性強(qiáng)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(kāi)發(fā)工具的無(wú)線(xiàn)煤礦采空區(qū)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并完成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要工作有以下幾個(gè)方面：
　　1.通過(guò)對(duì)當(dāng)前幾種主流無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的對(duì)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(jì)出采空區(qū)無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)生存周期和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　2.通過(guò)對(duì)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(cè)要求及其網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，對(duì)ZigBee技術(shù)原有路由協(xié)議改進(jìn)。
　　3.分別基于性能出色的CC2530片上系統(tǒng)和IAR Embedded Workbench編程開(kāi)發(fā)工具完成煤礦采空區(qū)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各組成部分的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。
　　最后，對(duì)系統(tǒng)在不同的環(huán)境下進(jìn)行了測(cè)試，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。在文章的結(jié)尾說(shuō)明了系統(tǒng)中所存在的不足，為系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)中更好的應(yīng)用做了進(jìn)