【摘要】：安全的煤礦井下環(huán)境是保障礦工身體健康和生產設備安全的重要因素。因此，發(fā)展煤礦的信息化監(jiān)控與管理也是必然的趨勢。在現有的礦井環(huán)境監(jiān)控網絡中，存在有線布網局限、不靈活和無線布網能源浪費等問題。針對上述問題，本文設計了一種用于監(jiān)控煤礦井下環(huán)境的低功耗無線傳感器網絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過礦工佩戴或安裝在移動設備上，用于監(jiān)控煤礦井下環(huán)境。 在國內外相關技術調研的基礎上，根據井下安全生產監(jiān)測系統(tǒng)要求，提出了基于ANT技術的低功耗無線傳感器網絡系統(tǒng)設計方案。本方案包括八個傳感器節(jié)點和一個主控中心，，最終組成了無線星狀網絡。 傳感器節(jié)點包括基于ANT技術的網絡協(xié)議模塊、以MSP430F149為基礎的控制模塊、采集數據的傳感器模塊、PCB天線模塊和電池供電模塊。設計中考慮到煤礦生產設備的特殊要求進行了完善。其中，低功耗性能實現是傳感器節(jié)點設計的關鍵部分。 主控中心由中心接收節(jié)點和上位機組成，中心接收節(jié)點模塊組成與傳感器節(jié)點類似。上位機界面通過LabWindows/CVI編寫，可實現數據采集、數值顯示、波形圖和數據保存的功能。 傳感器節(jié)點和主控中心的軟件設計包括MSP430F149與各芯片間的接口驅動程序設計、傳感器數據采集程序設計、無線收發(fā)程序設計和上位機程序設計等。 試驗測試結果表明：在室內外不同環(huán)境狀況下，傳感器節(jié)點在半徑為35m的圓周范圍內可穩(wěn)定的實現數據傳輸的功能。通過試驗驗證系統(tǒng)性能后，結果符合初步設計要求。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD76

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳學梁;萬曉榆;樊自甫;房志剛;;無線接入網中P2P對網絡業(yè)務性能的評估[J];重慶工學院學報;2006年05期

2 張怡;姚萌;王曉棟;;基于IEEE802.15.4標準的無線網絡在煤礦安全系統(tǒng)中的應用[J];重慶工學院學報;2006年11期

3 郭亞利;鮮繼清;;非標準無線射頻協(xié)議ANT[J];重慶工學院學報(自然科學版);2007年11期

4 吳展遙;;無線網橋在空中運動體與地面通訊系統(tǒng)中的應用[J];重慶科技學院學報;2006年04期

5 郭慶春;;2.4GHz超低功耗無線技術和小藍牙[J];今日電子;2007年10期

6 郭亞利;;基于ANT協(xié)議的無線收發(fā)器nRF24AP1及其應用[J];國外電子元器件;2008年01期

7 溫良;葉錦嬌;王紅堯;殷大發(fā);王鵬;;新一代煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)研制[J];電子設計工程;2012年16期

8 唐啟濤;陶滔;;無線傳感器網絡綜述[J];網絡安全技術與應用;2008年02期

9 宋國森,姜霞,修國浩;藍牙與其他短距離無線通信技術的比較[J];無線電工程;2004年05期

10 譚菊;;一種無線傳感器網絡的結構體系及節(jié)點設計[J];重慶文理學院學報(自然科學版);2006年04期

本文編號：2528990