基于ARM與ZigBee的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、近幾十年我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，對能源的需求也日益增多，而對于我國富煤、少油、缺氣的能源現(xiàn)狀，煤炭對我國經(jīng)濟社會的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。近年來隨著煤炭開采規(guī)模的不斷擴大，開采能力不斷提升，工作強度加大，使得礦難事故頻發(fā)，不僅影響我國經(jīng)濟發(fā)展，同時也給人們的生命財產(chǎn)帶來一定的損失。所以，研究開發(fā)出用于井下環(huán)境監(jiān)測的系統(tǒng)，來實時監(jiān)測井下環(huán)境參數(shù)，對于預(yù)防礦難事故，減少事故發(fā)生概率是十分必要的。
　　本設(shè)計采用無線技術(shù)建立井下通信網(wǎng)絡(luò)來完

2、善井下監(jiān)測系統(tǒng)。將 ARM技術(shù)與ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，采用不同的控制方式，并在吸收融合現(xiàn)在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了ARM處理器和ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用方案。并且融合了TCP/IP和CGI技術(shù)，實現(xiàn)了對井下環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程實時的監(jiān)測和管理，有效提高了井下作業(yè)的安全性。本設(shè)計中安全監(jiān)測系統(tǒng)主要由網(wǎng)關(guān)(主控制器ARM9)、終端設(shè)備、礦井無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)、外部通訊網(wǎng)絡(luò)四部分組成，其中無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)包括協(xié)調(diào)器、

3、路由器和終端節(jié)點，終端設(shè)備主要負(fù)責(zé)采集礦井可燃?xì)怏w濃度、溫度以及濕度等環(huán)境參數(shù)。
　　網(wǎng)關(guān)部分的硬件平臺采用外設(shè)資源豐富的TQ2440開發(fā)模塊，以三星公司的S3C2440A作為主控芯片，并在上面移植了U-Boot、Linux內(nèi)核、yaffs2文件系統(tǒng)以及Boa與CGI構(gòu)成的Web服務(wù)器等。無線通信部分使用功耗低、性能優(yōu)越的CC2530芯片作為 ZigBee無線組網(wǎng)的主控芯片，網(wǎng)絡(luò)中有三種設(shè)備節(jié)點：協(xié)調(diào)器用于網(wǎng)絡(luò)的建立和管理、并接收