基于ZigBee的瓦斯水環(huán)泵故障監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、瓦斯泵故障監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)在保證煤礦安全生產(chǎn)中起著重要的作用，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要建立在井下布線和電纜通信的基礎(chǔ)上，礦井中復(fù)雜的環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸有著很大的影響，由于環(huán)境的制約，監(jiān)測(cè)范圍也十分有限，很難保障瓦斯泵的正常運(yùn)行。因此設(shè)計(jì)一種通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)是很有必要的。
　　ZigBee是新一代的無(wú)線網(wǎng)路技術(shù)，它有著低成本、低功耗、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣等特點(diǎn)。將ZigBee無(wú)線技術(shù)運(yùn)用到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中不僅能夠大大降低環(huán)境對(duì)

2、數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?，而且還能提高監(jiān)測(cè)精度擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍。本文詳細(xì)研究了ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議規(guī)范以及設(shè)備類型，并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的有線傳輸，能夠更準(zhǔn)確的對(duì)瓦斯泵進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而更好的保障井下作業(yè)的安全。整個(gè)系統(tǒng)分為兩部分，分別是故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，首先選取了TI公司的CC2530作為核心芯片，并對(duì)芯片的外圍電路、電源電路、串口電路以及天線進(jìn)行了設(shè)計(jì)和描述。

3、同時(shí)還對(duì)各種監(jiān)測(cè)傳感器做了選型和電路設(shè)計(jì)。并以Z-Stack協(xié)議棧為基礎(chǔ)對(duì)ZigBee組網(wǎng)、協(xié)議棧運(yùn)行的方式、各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸，以及傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集做了詳細(xì)的分析。
　　在故障診斷系統(tǒng)中，本文對(duì)主元分析(PCA)法和符號(hào)有向圖(SDG)的概念以及工作流程做了詳細(xì)的介紹，并在SDG故障診斷原理和方法的基礎(chǔ)上融入了PCA理論，針對(duì)瓦斯水環(huán)泵搭建了混合故障診斷系統(tǒng)，先通過(guò)PCA對(duì)統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行檢測(cè)，然后利用貢獻(xiàn)圖法找出異常變量，接著