基于ZigBee的低功耗頂板離層監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、中國作為煤炭產(chǎn)量最大的國家，采礦事故尤其是巷道內(nèi)的頂板事故屢屢發(fā)生，頂板離層的監(jiān)測監(jiān)控至關(guān)重要。頂板離層儀是重要的頂板監(jiān)測設(shè)備，但是目前我國頂板的監(jiān)測數(shù)據(jù)仍普遍依賴于人工讀取。本文設(shè)計了一種基于ZigBee技術(shù)的煤礦井下頂板離層監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)離層數(shù)據(jù)的自動傳輸，對保證井下人員的安全有著重要意義。
　　采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，選取ZigBee技術(shù)作為本課題的無線通信協(xié)議，提出了基于ZigBee協(xié)議的井下頂板離層監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案。研制了基

2、于CC2530芯片的頂板離層數(shù)據(jù)采集節(jié)點、路由節(jié)點、匯聚節(jié)點、基于PIC18F258的CAN中繼器和基于LPC2378的CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)節(jié)點。系統(tǒng)軟件基于ZigBee2007協(xié)議棧，實現(xiàn)了無線自組網(wǎng)、數(shù)據(jù)的定時采集與發(fā)送、數(shù)碼管顯示和超限報警等功能。
　　在分析頂板離層儀及整體網(wǎng)絡(luò)能耗的基礎(chǔ)上，利用霍爾元件的開關(guān)效應(yīng)對位移傳感器不休眠工作的問題進行改進；利用自適應(yīng)占空比的S-MAC協(xié)議對ZigBee MAC層進行改進，通過仿真驗證了