井下瓦斯?jié)舛?、溫濕度無線監(jiān)測傳感網絡研究.pdf

1、我國的煤礦產業(yè)在國民經濟中占重要地位，煤炭安全開采和社會大局的穩(wěn)定緊密相關。近年來，許多國內外大型礦山開始將工業(yè)監(jiān)測技術運用到生產中，起到了一定的安全保障作用。但是現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)主要采用有線方式，隨著礦井挖掘的延伸，傳感器節(jié)點不能靈活接入，網絡擴展性和覆蓋率存在不足。為了解決這些問題，本文在分析礦井綜合監(jiān)測需求的基礎上，將傳感技術、無線通信和光纖網絡技術協(xié)同應用到井下監(jiān)測系統(tǒng)中，避免了布線困難、靈活性差的缺點，將整個礦井信息化和

2、智能化，從而提高煤礦生產的安全性。
　　通過分析國內外研究現(xiàn)狀，選擇TI公司的低功耗、高性能CClll0芯片作為無線傳感器節(jié)點核心，對節(jié)點模塊化結構進行了設計和說明，包括微處理器、射頻、傳感器、能量供應和聲光報警模塊。重點研究了SimpliciTI網絡協(xié)議的功能特點、拓撲結構和組網方式等內容，在網絡協(xié)議棧的基礎上組建了無線傳感器自組織網絡，在用戶應用層進行了節(jié)點程序的開發(fā)和調試。開展了對SimpliciTI網絡跳頻機制的分析和改進

3、，針對FA在信道切換時存在盲目性的問題，提出了一種基于MRSSI信道預測算法的網絡接入機制，更新節(jié)點信道列表，完成對網絡有效信道的測試。使用力控組態(tài)軟件開發(fā)井上監(jiān)控平臺，實時顯示采集參數(shù)，并且通過匯聚節(jié)點向固定設備發(fā)送控制指令，完成對指定節(jié)點間隔采樣、省電模式的控制。
　　最后完成了節(jié)點間無線通信距離、自組網穩(wěn)定性、環(huán)境參數(shù)采集以及移動節(jié)點功耗測試，結果表明本系統(tǒng)組建的串狀網絡組網靈活、功耗低，在一定外界干擾下可以正常工作，通過硬