基于ZigBee的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、煤炭是中國能源結(jié)構(gòu)中的主體能源。但煤礦事故頻繁發(fā)生，經(jīng)濟損失和人員傷亡慘重。這是由于我國煤炭行業(yè)安全體制不健全，監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備相對落后，使得重要信息不能快速地獲得，系統(tǒng)不能及時地發(fā)生警報和采取應(yīng)對措施而造成的。目前，大多數(shù)礦井使用有線的安全監(jiān)測系統(tǒng)，傳輸網(wǎng)絡(luò)布線復(fù)雜，維護成本高，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固定，滿足不了井下工作面的動態(tài)變化要求，易出現(xiàn)監(jiān)測盲區(qū)；而無線監(jiān)測系統(tǒng)運用到實際中的不多。因此結(jié)合一種穩(wěn)定可靠的無線傳輸方式，組建較完善的安全監(jiān)測系統(tǒng)，

2、實現(xiàn)井下環(huán)境的實時監(jiān)測已經(jīng)追在眉睫。
　　ZigBee技術(shù)是一種新興的近距離、低速率、低成本、低功耗的無線通信技術(shù)，使用世界通用免申請的2.4GHz頻段。它具有很強的自組織能力和很高的安全性，非常適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。本文提出基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)的總體方案，該系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在ZigBee協(xié)議基礎(chǔ)上，首先進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點軟硬件的設(shè)計，然后下載相應(yīng)的軟件程序到各節(jié)點的主芯片CC25

3、30中，完成網(wǎng)絡(luò)組建。最后通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)對井下溫濕度、氣體濃度等進行實時監(jiān)測。還可對被測信息做上限值設(shè)置，如果傳感器模塊所測數(shù)據(jù)達到所設(shè)值，系統(tǒng)可以及時的發(fā)出警報。
　　本文最后在實驗室搭建了一個由網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、一個路由器和兩個終端節(jié)點組成的樹型網(wǎng)絡(luò)簡易實驗平臺。本實驗通過網(wǎng)絡(luò)終端采集室內(nèi)溫度和濕度，來對該監(jiān)測系統(tǒng)方案做了簡單的測試驗證。實驗結(jié)果表明此監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸快速，穩(wěn)定性好，且組網(wǎng)靈活，功耗低，具有較高實用價值。將系統(tǒng)方案