井下環(huán)境無線傳感監(jiān)測網(wǎng)絡的研究.pdf

1、煤礦是我國的重要工業(yè)能源，在礦企不斷發(fā)展的過程中，煤礦安全問題也日益凸顯。煤礦井下環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)作為一種必不可少的安全保障設備被應用于各種井下工作環(huán)境。對于現(xiàn)代化的中小型煤礦企業(yè)，設計一套經濟實用并滿足安全生產要求的井下環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是十分必要的。
　　本文在了解煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展狀況和查閱大量該領域前沿技術論述的基礎上，設計了一種專門用于獲取井下多種環(huán)境信息的無線傳感網(wǎng)絡。文章分別從路由算法、硬件設計和軟件實現(xiàn)這三個部分展開研究

2、，并通過網(wǎng)絡仿真驗證了系統(tǒng)的可行性。
　　目前的井下環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)大多采用有線連接方式，這種方式不僅成本高、系統(tǒng)擴展難度大，而且安全隱患也多。鑒于此，本文設計了一種專門監(jiān)測井下環(huán)境信息的無線傳感網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡設置了大量的網(wǎng)絡節(jié)點，每個節(jié)點設備都是FFD，也就是說除了作為匯聚節(jié)點（即協(xié)調器）以外，其余任意一個節(jié)點既可以作為傳感器節(jié)點獲取數(shù)據(jù)，也可以在必要的時候充當路由節(jié)點進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。本監(jiān)測網(wǎng)絡的網(wǎng)絡節(jié)點主要負責井下多種環(huán)境參數(shù)（溫濕

3、度、瓦斯?jié)舛纫约捌渌鼩怏w濃度）的數(shù)據(jù)采集。采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)經過主控芯片CC2431的簡單處理，形成數(shù)據(jù)包并按照一定的路由算法傳送至協(xié)調器節(jié)點。每個網(wǎng)絡中都有唯一的一個匯聚節(jié)點，該節(jié)點負責網(wǎng)絡的建立和管理，并匯集各路數(shù)據(jù)，通過通信口傳送至上位機。文章通過軟件設計了整個網(wǎng)絡的路由算法，確定了數(shù)據(jù)的傳輸機制，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、時效性和安全性。
　　相比同類其他的系統(tǒng)，本系統(tǒng)更全面更精確的監(jiān)測井下各種環(huán)境參數(shù)，且路由算法的優(yōu)化使得系