基于Zigbee無線傳輸網絡的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、煤礦監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦安全生產重要的保障。傳統(tǒng)的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)主要構建于電纜通信設施的基礎之上，通信鏈路容易受現(xiàn)場環(huán)境影響，傳感器接入不靈活，監(jiān)測范圍窄，不能適應現(xiàn)代化高效礦井的需要。工業(yè)級無線網絡技術的不斷進步為解決傳統(tǒng)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的弊病提供了新的契機。新一代無線網絡技術Zigbee 以其低功耗、低成本、組網自適應、網絡容量大等特點，廣泛應用于低數(shù)據(jù)傳輸速率的工業(yè)場合。
　　 本文提出了一種采用Zigbee 無線傳輸網絡替代

2、煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)局部有線傳輸?shù)母脑煸O計方案，將Zigbee無線網絡技術用于瓦斯數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)斷電控制之間傳輸，以提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，擴大系統(tǒng)的監(jiān)測范圍。本文主要工作有5大部分，系統(tǒng)方案設計、硬件選型及設計、Zigbee節(jié)點軟件設計，傳輸網絡的實現(xiàn)及井下部署、實驗測試。其中硬件選型及設計部分包括對節(jié)點處理器模塊的選型，無線模塊及傳感器催化元件的介紹，選出了本系統(tǒng)的處理器模塊MSP430F169，介紹了無線芯片CC2430的特點及典型

3、應用電路、傳感器催化元件MJC4/3.0J，并對傳感器節(jié)點硬件進行了設計，又結合井下饋電開關斷電控制原理，設計了開關控制節(jié)點。軟件部分包括對協(xié)議棧軟件原理構架、常用原語、開發(fā)步驟的介紹、對協(xié)調器、簇首節(jié)點、終端節(jié)點工作流程的設計。
　　 傳輸網絡部分介紹了層次型網絡的算法、拓撲控制、組網及建網過程、設計了周期巡檢工作模式下的工作流程、數(shù)據(jù)融合傳輸方式、分析了井下環(huán)境對無線網絡的干擾因素，提出了Zigbee無線網絡在井下部署原則。