井下瓦斯?jié)舛取貪穸葻o線監(jiān)測傳感網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、我國的煤礦產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位，煤炭安全開采和社會(huì)大局的穩(wěn)定緊密相關(guān)。近年來，許多國內(nèi)外大型礦山開始將工業(yè)監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)中，起到了一定的安全保障作用。但是現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)主要采用有線方式，隨著礦井挖掘的延伸，傳感器節(jié)點(diǎn)不能靈活接入，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性和覆蓋率存在不足。為了解決這些問題，本文在分析礦井綜合監(jiān)測需求的基礎(chǔ)上，將傳感技術(shù)、無線通信和光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)協(xié)同應(yīng)用到井下監(jiān)測系統(tǒng)中，避免了布線困難、靈活性差的缺點(diǎn)，將整個(gè)礦井信息化和

2、智能化，從而提高煤礦生產(chǎn)的安全性。
　　通過分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，選擇TI公司的低功耗、高性能CClll0芯片作為無線傳感器節(jié)點(diǎn)核心，對(duì)節(jié)點(diǎn)模塊化結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和說明，包括微處理器、射頻、傳感器、能量供應(yīng)和聲光報(bào)警模塊。重點(diǎn)研究了SimpliciTI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的功能特點(diǎn)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組網(wǎng)方式等內(nèi)容，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的基礎(chǔ)上組建了無線傳感器自組織網(wǎng)絡(luò)，在用戶應(yīng)用層進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)程序的開發(fā)和調(diào)試。開展了對(duì)SimpliciTI網(wǎng)絡(luò)跳頻機(jī)制的分析和改進(jìn)

3、，針對(duì)FA在信道切換時(shí)存在盲目性的問題，提出了一種基于MRSSI信道預(yù)測算法的網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)制，更新節(jié)點(diǎn)信道列表，完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)有效信道的測試。使用力控組態(tài)軟件開發(fā)井上監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)時(shí)顯示采集參數(shù)，并且通過匯聚節(jié)點(diǎn)向固定設(shè)備發(fā)送控制指令，完成對(duì)指定節(jié)點(diǎn)間隔采樣、省電模式的控制。
　　最后完成了節(jié)點(diǎn)間無線通信距離、自組網(wǎng)穩(wěn)定性、環(huán)境參數(shù)采集以及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)功耗測試，結(jié)果表明本系統(tǒng)組建的串狀網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活、功耗低，在一定外界干擾下可以正常工作，通過硬