基于ARM與ZigBee的礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近幾十年我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，對(duì)能源的需求也日益增多，而對(duì)于我國(guó)富煤、少油、缺氣的能源現(xiàn)狀，煤炭對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。近年來(lái)隨著煤炭開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，開采能力不斷提升，工作強(qiáng)度加大，使得礦難事故頻發(fā)，不僅影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)一定的損失。所以，研究開發(fā)出用于井下環(huán)境監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下環(huán)境參數(shù)，對(duì)于預(yù)防礦難事故，減少事故發(fā)生概率是十分必要的。
　　本設(shè)計(jì)采用無(wú)線技術(shù)建立井下通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)完

2、善井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。將 ARM技術(shù)與ZigBee無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，采用不同的控制方式，并在吸收融合現(xiàn)在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了ARM處理器和ZigBee無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用方案。并且融合了TCP/IP和CGI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和管理，有效提高了井下作業(yè)的安全性。本設(shè)計(jì)中安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由網(wǎng)關(guān)(主控制器ARM9)、終端設(shè)備、礦井無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)、外部通訊網(wǎng)絡(luò)四部分組成，其中無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)包括協(xié)調(diào)器、

3、路由器和終端節(jié)點(diǎn)，終端設(shè)備主要負(fù)責(zé)采集礦井可燃?xì)怏w濃度、溫度以及濕度等環(huán)境參數(shù)。
　　網(wǎng)關(guān)部分的硬件平臺(tái)采用外設(shè)資源豐富的TQ2440開發(fā)模塊，以三星公司的S3C2440A作為主控芯片，并在上面移植了U-Boot、Linux內(nèi)核、yaffs2文件系統(tǒng)以及Boa與CGI構(gòu)成的Web服務(wù)器等。無(wú)線通信部分使用功耗低、性能優(yōu)越的CC2530芯片作為 ZigBee無(wú)線組網(wǎng)的主控芯片，網(wǎng)絡(luò)中有三種設(shè)備節(jié)點(diǎn)：協(xié)調(diào)器用于網(wǎng)絡(luò)的建立和管理、并接收