礦壓監(jiān)測系統(tǒng)中無線傳感技術(shù)的研究.pdf

1、煤炭資源是我國的重要能源,我國是世界煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國,同時也是煤礦事故多發(fā)性國家。在各類煤礦事故中,頂板事故一直占有重要比重,加強(qiáng)對礦井壓力監(jiān)測系統(tǒng)的研究和改進(jìn),對預(yù)防頂板事故、改善我國煤礦安全生產(chǎn)條件具有重要意義。本文的目的是通過結(jié)合井下綜采工作面的實(shí)際環(huán)境,利用現(xiàn)在發(fā)展比較完善的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),研究一種基于無線通信技術(shù)的礦井壓力監(jiān)測系統(tǒng),以期改善現(xiàn)階段井下監(jiān)測系統(tǒng)布線困難,監(jiān)測設(shè)備要隨著開采工作面的推進(jìn)而不斷移動帶來的不便。本

2、文的研究主要集中在以下幾個方面:(1)根據(jù)礦井無線傳輸?shù)奶攸c(diǎn),分析現(xiàn)在幾種常用的無線通信技術(shù),確定以ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為平臺,構(gòu)建了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的礦壓監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。(2)對ZigBee路由算法進(jìn)行研究,結(jié)合礦井壓力的特殊監(jiān)測環(huán)境特點(diǎn),采用分簇路由和樹路由相結(jié)合的算法對系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳送路徑進(jìn)行選擇,同時提出了一種基于能量均衡的樹路由算法,旨在改善巷道中因部分路由節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳送頻繁、能耗過大造成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗失衡,從而導(dǎo)

3、致網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流擁堵或網(wǎng)絡(luò)中斷的現(xiàn)象,提高系統(tǒng)的可靠性和延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。(3)對監(jiān)測系統(tǒng)的各功能節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)備給出了詳細(xì)設(shè)計(jì),考慮AVR單片機(jī)具有高性能、高速度、低功耗,速度高和片內(nèi)硬件資源豐富等優(yōu)點(diǎn),為了使系統(tǒng)更具低成本、低功耗的優(yōu)越性,同時又可以保證系統(tǒng)較高的數(shù)據(jù)處理能力,本文中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)硬件電路主要由ATmega128L微處理器、CC2420射頻模塊以及一些外圍電路組成,而終端節(jié)點(diǎn)則采用CC2430一片式SOC系統(tǒng),本文給