ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、礦山的自然條件非常復(fù)雜,開(kāi)采條件極端多變,可能存在著各種災(zāi)害,容易引發(fā)重大事故,給安全生產(chǎn)造成極大的困難,而且礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域具有監(jiān)測(cè)點(diǎn)多,監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng),監(jiān)測(cè)情況復(fù)雜等特點(diǎn)?，F(xiàn)有的有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)參數(shù)單一、成本高、部署困難、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)大、智能化程度低等不足;即使對(duì)礦山所有區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè),在礦井中依然存在很多監(jiān)測(cè)盲區(qū),而這些區(qū)域往往是事故發(fā)生的隱患所在。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其在鎢礦環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2、研究(50764005)”的研究?jī)?nèi)容,利用ZigBee無(wú)線傳感器技術(shù),研究和設(shè)計(jì)基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的礦山環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　論文首先分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),然后對(duì)現(xiàn)有無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行了分析比較,指出具有近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的ZigBee雙向無(wú)線通信技術(shù)非常適用于礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。論文主體圍繞基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)

3、計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)三個(gè)部分展開(kāi)介紹。(1)針對(duì)當(dāng)前金屬礦山環(huán)境保護(hù)和在線監(jiān)測(cè)的迫切需求,提出了采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,給出了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。(2)圍繞系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu),進(jìn)行了無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)。考慮到節(jié)點(diǎn)能耗與無(wú)線傳輸?shù)奶匦?選用了以低功耗AVR微控制器ATmega128L和基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線射頻收發(fā)芯片CC2420為核心組成的傳感器節(jié)點(diǎn),設(shè)計(jì)了處理器模塊、無(wú)線通信模塊、傳感器模塊和電源模塊