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文檔簡介
1、近年來,由于煤炭行業(yè)的飛速發(fā)展以及煤礦生產(chǎn)事故的不斷發(fā)生,國家對煤礦安全生產(chǎn)的重視已達到前所未有的高度。迫切需要一套實時對井下環(huán)境監(jiān)控、工作人員跟蹤定位并且在危險時刻做出應急響應的系統(tǒng)。由于ZigBee技術具有低功耗、低成本、應用簡單等特點,其在短距離無線控制、監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I域有著顯著的優(yōu)勢。因而,運用ZigBee網(wǎng)絡技術實現(xiàn)井下安全監(jiān)控已成為一個廣受關注的研究方向。
本文深入研究了ZigBee無線通信技術和無線定位技術,
2、分析了井下工作環(huán)境、礦道結構、電磁干擾等問題,得出了ZigBee應用于井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的可行性和技術優(yōu)勢。針對井下特殊的工作環(huán)境以及實際工程需要,系統(tǒng)采用ZigBee無線網(wǎng)絡與485通信網(wǎng)絡相結合的方式構建數(shù)據(jù)通信平臺,使用基于RSSI測距簡化的三邊定位技術作為井下人員跟蹤定位的設計方案,并以體溫監(jiān)測作為井下生命監(jiān)控的依據(jù)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)對整個井下工作區(qū)域進行實時監(jiān)控。
本文依據(jù)本質(zhì)安全型防爆技術,詳細描述了硬件設備的電路設計,
3、包括基于CC2430的ZigBee模塊、網(wǎng)關節(jié)點、移動節(jié)點、485總線接口、甲烷傳感器、體溫傳感器的電路設計。在此基礎上,還介紹了基于Z-Stack協(xié)議棧的嵌入式軟件設計,和基于LabVIEW語言的PC機演示程序設計。
通過對底層監(jiān)控電路、系統(tǒng)主要功能和系統(tǒng)整體網(wǎng)絡的大量測試,驗證了該系統(tǒng)網(wǎng)絡通信正常,能實現(xiàn)準確的人員定位和實時的井下環(huán)境監(jiān)控;在發(fā)生礦難時,能模擬出井下現(xiàn)場整體信息。從而證實了該方案的可行性,完全滿足工程要求。
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