基于zigbee的声表面波煤矿瓦斯传感器无线通信系统的设计

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4、’．—’．．＇‘心．已撕：心＇＇片乂’…常Ｉ把Ｉ西京学院硕士学位论文基于Zigbee的声表面波煤矿瓦斯传感器无线通信系统的设计论文作者：王顶学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：控制工程校内导师：张涛职称：教授企业导师：任跃武职称：高级工程师DissertationSubmittedtoXijingUniversityforTheMasterDegreeofControlEngineeringTheDesignofMineWirelessCommunicationSyst

5、emforSAWGasSensorBasedonZigbeeTechniquebyWangDingSupervisor:Prof.ZhangTaoMay2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于

6、学位论文版权使用授权的说明本人完全了解西京学院关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要摘要目前，国内对瓦斯监测的方法主要有使用便携式瓦斯检测仪人工巡检和使用有线瓦斯检测系统两种方式。人工巡检的方式不仅危险

7、，而且效率低下，无法保证实时监测。使用有线瓦斯检测系统布线工作量大，设备维护成本高，而且系统可扩展性差，也不是井下瓦斯检测的理想方法。Zigbee无线通信技术具有低功耗、低成本、高安全性的特点，而声表面波气体传感器与其他气体传感器相比则具有灵敏度高、抗干扰性强、易于微型化和集成化的特点。本文旨在将这两种技术结合起来，应用到煤矿井下瓦斯监测中，有望明显促进煤矿瓦斯监测技术的发展。本文对Zigbee无线通信的工作过程做了详细地论述，并结合声表面波瓦斯传感器现有的特点，实现Zigbee各个节点的软硬件电路设计，并对

8、节点建网和入网的工作过程做了深入研究。在硬件电路方面，使用AltiumDesigner完成原理图和PCB的开发。选取TI公司的CC2530作为整个系统的控制芯片，设计了系统的电源供电电路，USB转串口电路，声光报警电路和以CC2530为核心的射频电路等。在软件开发方面，利用IAR开发了基于Z-Stack协议栈的网络初始化程序、节点入网程序和串口驱动程序。在课题研究的过程中，应用SmartRFPack