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《兰州大学》 2010年
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基于ZigBee传感器网络的煤矿安全监测系统研究

潘涛  
【摘要】:我国是一个传统的产煤大国,但同时也是一个矿难发生比较多的国家。经过多年研究发现,瓦斯是引起矿井爆炸和矿井坍塌、引发矿难的主要原因之一。除瓦斯之外,一氧化碳的浓度、温度以及湿度等因素也在很大程度上影响着矿井的生产。因此,只有将矿井中的瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及温度、湿度等环境信息及时监测,才能保证矿井工作环境的安全。另一方面,当前多数矿井安全监测系统采用有线方式进行信号的传输,这种方式布线比较麻烦,对于线路的依靠度也很强,安装和维护成本较高。当矿难发生时,设备和布线往往会受到一定程度损害,不能为矿难发生后的救援工作提供可靠的帮助信息。 针对煤矿瓦斯事故频繁发生的现状,本文主要介绍对煤矿井下温度、瓦斯气体浓度、一氧化碳气体浓度监测的基于最新短距离无线网络和传感器结合体系的设计、节点的硬件和软件设计及实现,以及通过短信猫硬件发送警戒信息的设计。硬件设计主要是采集终端节点设计,包括了瓦斯传感器应用电路设计,温度传感器应用电路设计,一氧化碳传感器应用电路设计。软件设计包括对温度、瓦斯气体浓度、一氧化碳气体浓度的采集,节点间的组网和通信等。此外,本文还利用了国内优秀的最新短距离无线传感器开发系统,实现了基于IEEE802.15.4协议和ZigBee标准的短距离无线通信网络的设计,并且还对实际组成的短距离无线传感器网络进行了实验和数据分析。 本设计方案对短距离无线传感器网络在煤矿安全生产中的应用进行了探索性尝试,实验方案初步实现了煤矿井下温度等环境信息的采集和传输。对于煤矿安全信息监测技术发展和应用来说,具有一定的应用参考意义。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN929.5;TP212.9;TP274

【引证文献】
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【同被引文献】
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