基于ZigBee協(xié)議的井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、目前，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對能源的需求也是越來越多。我國作為一個能源消耗大國，其中很大一部分能源的提供離不開煤炭。煤礦的安全監(jiān)控顯得尤為重要。煤礦的安全監(jiān)控，離不開對井下的數(shù)據(jù)采集。但是傳統(tǒng)的井下數(shù)據(jù)采集方式是利用有線的通信電纜，將井下布置的傳感器采集到的數(shù)據(jù)，傳送到井上。而使用有線的數(shù)據(jù)采集方式，需要在井下布置很多電纜，有干擾，不靈活，維護(hù)起來也不方便。在機(jī)械的移動過程中，容易導(dǎo)致斷裂，造成部分通信的中斷。
　　鑒于井下傳統(tǒng)的數(shù)

2、據(jù)采集方式帶來的靈活性差以及維護(hù)不便等不利因素，并考慮到ZigBee無線技術(shù)的優(yōu)勢，本文提出了基于ZigBee的井下無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。ZigBee技術(shù)是一種功耗低、成本低、復(fù)雜度低、組網(wǎng)靈活的無線通信技術(shù)。采用ZigBee技術(shù)制成的采集節(jié)點體積小，布置起來靈活，能耗低，尤其適合于井下環(huán)境參數(shù)的采集。
　　本文首先介紹了目前國內(nèi)外煤礦的安全生產(chǎn)現(xiàn)狀及其現(xiàn)有的井下礦井監(jiān)測技術(shù)。然后簡述和對比了現(xiàn)存的幾種主要無線通信技術(shù)，對于ZigBe

3、e技術(shù)，做了詳細(xì)的分析和研究;最后以Z-Stack協(xié)議棧為基礎(chǔ)，針對目前井下監(jiān)測環(huán)境的實際要求，提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并且給出了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計架構(gòu)。在硬件電路設(shè)計方面，采用TI公司的CC2530無線發(fā)射芯片;根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計要求，完成了系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器、路由器和傳感器終端節(jié)點等模塊硬件電路的設(shè)計以及系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計等，將系統(tǒng)的硬件平臺搭建起來。在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面，先給出了系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計方案。然后在Z-Stack-CC2530協(xié)議