基于ZIGBEE的礦井救援監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本論文運(yùn)用智能控制技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)以及ZIGBEE無線通信技術(shù)設(shè)計了一種新型低功耗、集成化的應(yīng)急救援監(jiān)測系統(tǒng)。適應(yīng)礦井出現(xiàn)突發(fā)事件，對井下開展救援工作時，快速建立通信網(wǎng)絡(luò)以及及時了解井下環(huán)境情況。此系統(tǒng)能實現(xiàn)現(xiàn)場無線組網(wǎng)、井下環(huán)境實時監(jiān)測、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的遙控、布防網(wǎng)絡(luò)中繼器以及井下環(huán)境分析等功能。為救援工作的安全性提供更可靠的科學(xué)保證。 系統(tǒng)硬件由地面監(jiān)控中心(主控計算機(jī))、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、布放裝置控制和終端數(shù)據(jù)采集以及系統(tǒng)看門狗電

2、路模塊等組成。傳輸網(wǎng)絡(luò)涉及基于ZIGBEE的新型自動鏈接FFD中繼器，它采用Mesh網(wǎng)絡(luò)模式進(jìn)行收送數(shù)據(jù)，具有故障自愈功能；布防控制采用了PWM技術(shù)+L298N作為驅(qū)動電機(jī)控制模塊，通過脈寬調(diào)制控制輸出不同的功率，調(diào)整電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)向；視頻采集部分采用專業(yè)的圖像壓縮芯片ADV611對視頻數(shù)字信號進(jìn)行壓縮，并運(yùn)用壓縮碼率自適應(yīng)控制算法，保證壓縮數(shù)據(jù)流在固定的通信頻道上無阻傳輸；瓦斯檢測采用熱催化元件和補(bǔ)償元件搭建電橋采集電路，通過瓦斯?jié)舛?/p>

3、非線性動態(tài)標(biāo)定算法提高了瓦斯檢測精度。系統(tǒng)通過地面指揮中心獲得井下巷道視頻，連接通信鏈路布放裝置小車，無線遙控布放裝置小車在井下巷道內(nèi)行駛到達(dá)目的地過程中，數(shù)據(jù)采集終端對巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛取囟鹊榷喾N參數(shù)進(jìn)行采集，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實地綜合分析，通過無線鏈路中的FFD中繼器上傳到地面監(jiān)控中心，從而獲取井下的動態(tài)環(huán)境特性。 系統(tǒng)軟件包含下位機(jī)和上位機(jī)軟件設(shè)計。下位機(jī)軟件以新華龍公司軟件編程環(huán)境IDE為開發(fā)平臺，完成硬件電路相關(guān)設(shè)計功能