低功耗煤矿无线监测系统的设计与实现.pdf

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1、第40卷第4期矿业安全与环保Vo1．40No．42013年8月MININGSAFETY&ENVIRONMENTALPR0IECT10NAug．2013汤朝明．低功耗煤矿无线监测系统的设计与实现[J]．矿业安全与环保，2013，40(4)：31—34文章编号：1008—4495(2013)04—0031—04低功耗煤矿无线监测系统的设计与实现汤朝明(中煤科工集团重庆研究院，重庆400039)摘要：针对煤矿井下巷道的特点和无线监测系统应用的特殊性，提出一种低功耗煤矿无线监测系统的设计方案，并建立了测试平台进行方案验证。通过研究系统的组网机制、低功耗设计

2、、同步机制、路由机制和工作机制，给出了以ZIGBEE协议的CC2530为核心低功耗无线传感器节点和无线网关的设计方案。无线传感器节点连接各类传感器探头，周期性地采集、处理和上传环境参数数据；无线网关连接以太网串口数据转换模块接入以太环网，将无线传感器节点上传的数据发送至监控中心。测试表明，该系统具有良好的扩展性、灵活性和快捷性。关键词：低功耗；无线传感器；ZIGBEE；无线监测系统中图分类号：TP273；TD76文献标志码：B网络出版时间：2013—07—2210：48网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／5

3、0．1062．TD．20130722．1048．009．htmlDesignandImplementationofLow-powerCoalMineWirelessMonitoringSystemTANGChaoming(ChongqingResearchInstituteofChinaCoalTechnologyandEngineeringGroup，Chongqing400039，China)Abstract：Tocountertothecharacteristicsofmineroadwaysandtheapplicationparticul

4、arityofthewirelessmonitoringsystem，adesignschemeofthelow—powercoalminewirelessmonitoringsystemwasproposedandatestplatformwasbuiltfortheverificationofthisscheme．Throughthestudyofthenetworkingmechanism，low—powerdesign，synchronousmechanism，routingmechanismandworkingmechanismofthe

5、wirelessmonitoringsystem，thedesignschemeofthelow-powerwirelesssensornodesandthewirelessgatewayswasputforward，whichtakesCC2530basedonZIGBEEprotocolasthecore．Thewirelesssensor’Snodesareconnectedtovariouskindsofsensorsandperiodicallyacquire，collect，processandunloadtheenvironmenta

6、lparameters；thewirelessgatewaysareconnectedtotheEthernetserialdataconversionmodulesandtransitthedatawhichwereunloadedbythewirelesssensors’nodestothemonitoringcenter．Thetestsindicatedthatthissystemhasg0odextensibility，flexibilityandquickness．Keywords：low-powerconsumption；wirele

7、sssensor；ZIGBEE；wirelessmonitoringsystem近年来，煤炭企业的伤亡事故时有发生，国家和采用电池供电、无线数据传输。该无线监测系统不煤炭企业对煤矿安全生产越来越重视，煤矿安全监仅可以接人煤矿现有监测系统，还可以实现井下安测系统得到了普遍应用。然而，目前煤矿监测系统全监测的无缝覆盖，特别是在掘进巷道、回采巷道和绝大多数采用有线方式传输数据，使得系统布线成采空区，降低了安装难度和布线成本。无线传感器本高、移动性及扩展性差，且由于煤矿生产的特点，节点既可采集环境参数也可转发其他节点的数据，掘进深度不断变化，有线监测系统难

8、以适应这种不对环境变量及生产参数进行实时监测，极大地提高断变化的环境，很难实现全矿井环境监测⋯。为此，了安全监测和预警水平