1、煤礦監(jiān)測系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。科學技術的進步和煤礦安全生產(chǎn)的需要，推動著煤礦監(jiān)測系統(tǒng)向智能化和網(wǎng)絡化發(fā)展。但傳統(tǒng)的煤礦監(jiān)測系統(tǒng)存在許多弊端，已不能滿足新時代煤礦開采的需求。
　　本文在校企合作項目“煤礦監(jiān)測系統(tǒng)”研究基礎上，以無線傳感器網(wǎng)絡技術應用為背景，并針對當前煤礦監(jiān)控系統(tǒng)存在的監(jiān)測節(jié)點少、網(wǎng)絡擴展難、實時穩(wěn)定性差、通信技術落后等問題，設計了一套基于無線傳感器網(wǎng)絡的煤礦監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過設計傳感器節(jié)點和基站兩個主要

2、部分來完成監(jiān)測功能，其中傳感器節(jié)點負責環(huán)境數(shù)據(jù)采集，基站負責數(shù)據(jù)傳輸與處理。傳感器節(jié)點與基站的數(shù)據(jù)通信，通過一種靜態(tài)無線路由通信方式實現(xiàn)。整個系統(tǒng)設計采用無線與CAN總線雙重覆蓋的數(shù)據(jù)傳輸體系，并將無線技術、傳感器技術、嵌入式技術及網(wǎng)絡技術融合在一起。這種設計方式打破傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)布線限制，增強了系統(tǒng)布網(wǎng)靈活性及網(wǎng)絡實時性，提高了數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。本文創(chuàng)新點有：
　　(1)通過硬件開關電路設計及軟件能量動態(tài)管

3、理方式，使得傳感器節(jié)點在一次采集工作完成后，MCU及無線芯片即時進入低功耗睡眠狀態(tài)，各傳感器供電電路與A/D參考電源電路即時斷開，實現(xiàn)傳感器節(jié)點的極低功率消耗。
　　(2)考慮實際應用的經(jīng)濟效益，對整個系統(tǒng)的芯片選型、電路設計及尺寸大小進行成本規(guī)劃控制，保障基站和傳感器節(jié)點的低成本設計。在對高頻 PCB電磁兼容性進行深入研究的基礎上，將相關高頻電路設計經(jīng)驗運用到煤礦監(jiān)測系統(tǒng)設計中，保障基站和傳感器節(jié)點在礦井復雜工作環(huán)境下的穩(wěn)定性；

4、
　　(3)為實現(xiàn)基站的多任務調(diào)度管理，向基站MCU中移植一個μC/OS-II系統(tǒng)，保障了基站運行的高實時性與高穩(wěn)定性。針對傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單一通信方式存在的網(wǎng)絡擁堵、線路依賴等問題，采用CAN總線與無線雙重覆蓋的數(shù)據(jù)傳輸體系，提高了系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性及布網(wǎng)靈活性；
　　(4)針對傳感器節(jié)點及基站安裝位置固定的特性，提出一種靜態(tài)無線路由通信方式，傳感器節(jié)點可自由加入或退出網(wǎng)絡，增強了系統(tǒng)的擴展性與可維護性。在結合煤礦巷