收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于ZigBee技术的矿用无线传感器网络研究

刘洋  
【摘要】: 缺乏定量指标,以人来管理,准确性差是传统矿业安全管理的特点,随着现代化生产的发展,越来越不能适应生产的需要。本文将短距离无线通信的新秀ZigBee运用于矿井安全生产领域,对定性定量的评估方式进行了研究:运用ZigBee把终端传感器采集到的各种数据传送到巷道上的网关,再运用有线的方法把网关的数据传送到地面上的计算机监控系统。对数据进行分析和比较之后,计算机对矿井井下的安全状况做出评估,进而可以做出有效的管理。本文所研究系统的基本理念是运用ZigBee模块和传感器构成简单穿戴式网络。 传感器包含了两个部分:一部分负责对环境的监测,如瓦斯浓度、温度湿度等;另一部分负责的是井下矿工人员的定位。各种信号被传感器采集到后,需要从模拟信号转换到数字信号,转换后的数字信号要再由ZigBee发射模块传送到矿井巷道墙壁上的网关设备。 在矿井的巷道里,每隔几十米都架设有固定的网关,网关之间用线缆相连接,负责ZigBee无线信号的接收,并将接收到的信号通过有线传输的方式传送到地面的计算机。无线网关还要依照地面中央控制计算机的指令对建立和启动网络的过程进行参数设置,例如,选择射频信道、一系列的操作参数、唯一网络标识符及进行ZigBee无线数据变换为有线数据传输格式的转换。 矿工随身携带的终端设备都有一个64位IEEE地址,为了减小数据包的大小也可以使用16位的短地址,所以只要记录下来终端的地址就能够确定矿工的身份。当发生矿难事故的时候也能够根据网关的最后记录确定矿工具体的位置,这就为营救工作提供了十分重要的依据。无线传输默认使用的是树形的路由选择,也就是利用树形的结构选址来作为路由选择的策略。传输使用树形的路由选择,占用设备庞大内存的路由表无需保存,也无需任何额外空中下载来发现路径,使得网络流量达到了最小化,设备的结构得以简化,成本以及设备功耗得以降低。ZigBee设备具有极低的耗电量,可以把发射功率控制在1mW之内,只需要两节普通五号电池就可以使系统的终端维持3个月到1年的工作时间,十分适合大面积用于工矿企业。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 狄飞;张莉君;;基于ZigBee无线传感器网络的森林环境监测系统[J];福建农林大学学报(自然科学版);2011年04期
2 盛超华,陈章龙;无线传感器网络及应用[J];微型电脑应用;2005年06期
3 封瑜;葛万成;;基于ZigBee技术的无线传感器网络构建与应用[J];数字通信世界;2006年08期
4 齐楠;韩波;李平;;智能交通系统中无线传感器网络的应用[J];机电工程;2007年10期
5 沈忠;李强;;基于Zigbee技术的无线传感器网络协议的设计[J];微计算机信息;2008年19期
6 袁庆丹;王宇华;;应用无线传感器网络实现移动机器人的节点定位[J];佛山科学技术学院学报(自然科学版);2010年06期
7 毛乾杰;;用于环境监测的ZigBee无线传感器节点设计[J];电脑知识与技术;2009年01期
8 朱莹;林基明;;基于Zig Bee无线传感器网络网关的设计与实现[J];传感器与微系统;2009年07期
9 王六森;谢屈波;夏定纯;;基于节点串联式组网结构的无线传感器网络研究[J];软件导刊;2010年05期
10 吕俊霞;徐珂;;基于IEEE802.15.4的ZigBee无线传感器网络节点的设计与实现[J];承德石油高等专科学校学报;2011年02期
11 封瑜;葛万成;;基于ZigBee技术的无线传感器网络构建与应用[J];电子工程师;2007年03期
12 崔妍;方方;陈伟;姜赞成;;基于zigbee技术的核数据传输[J];核电子学与探测技术;2007年06期
13 曹恒;邱伟;宫文斌;凌正阳;;基于PIC18LF4620与CC2420的无线传感器网络节点设计[J];仪器仪表标准化与计量;2008年04期
14 杜小文;褚金奎;缪新颖;郭庆;;基于Zig Bee技术的大坝安全监测WSNs节点设计[J];传感器与微系统;2009年12期
15 陈贻焕;宋闽;陈佳琪;刘青志;;一种基于ARM7的无线传感器网络[J];国外电子测量技术;2010年06期
16 岳静;;ZigBee温湿度数据采集系统研究[J];煤炭技术;2011年01期
17 田小敏;张灿明;孙超;虞刚;;ZigBee技术在煤矿机械振动检测系统中的应用[J];煤炭技术;2011年04期
18 纪金水;;基于IEEE 802.15.4标准技术的无线远程自动监测传感器网络的设计与实现[J];自动化与仪器仪表;2007年02期
19 丁恩杰;王振华;王淑涵;王昕;;基于Zig Bee的无线传感器网络在输煤监测系统中的应用[J];传感器与微系统;2009年07期
20 苏忠城;尚斐;;基于无线传感器网络的心电信号监测系统[J];生命科学仪器;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓小蕾;李民赞;郑立华;;基于ZigBee技术的农田无线传感器网络[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
2 戚剑超;魏臻;;基于ZigBee无线传感器网络的IPv6协议栈[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
3 潘恒曦;辛旺;范蟠果;;Zigbee在无线传感器网络中的应用[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
4 申婕;;基于ZigBee技术的井下人员定位系统读卡器的研究[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
5 凌志浩;周怡颋;郑丽国;;ZigBee技术在锅炉焊接质量监控系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 弭强;张金玲;吕英华;朱琳;;基于ZigBee的监护系统设计及其电磁兼容分析[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
7 焦腾;张坤;张雯;王华;董秀珍;;基于ZigBee技术的药厂环境监测系统的开发[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
8 柳婵娟;张征;雷鹏;;基于ZigBee的无线传感器网络及应用[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
9 刘斌;;基于ZigBee技术的井下人员定位网络系统[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
10 雷文礼;杨延宁;刘巧平;张水利;陈旸;;基于ZigBee技术的油井无线视频监测系统研究[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周益明;基于无线传感器网络的温室群监测与控制系统的关键技术研究与实现[D];浙江大学;2009年
2 赵宝康;无线传感器网络隐私保护关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
3 姜宇;基于无线传感器网络的远程抄表关键技术研究[D];吉林大学;2011年
4 周彦;无线传感器网络中基于量化信息的目标状态估计与融合[D];上海交通大学;2010年
5 谷雨;无线传感器网络中目标覆盖的研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 马永波;无线传感器网络精确动态定位及其安全性问题研究[D];吉林大学;2010年
7 罗丹彦;无线传感器网络能量高效组建关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 毕嘉娜;无线传感器网络能量有效安全路由协议研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 李哲涛;多媒体无线传感器网络中若干算法研究[D];湖南大学;2010年
10 李玉凯;无线传感器网络高能效可靠数据传输理论及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘洋;基于ZigBee技术的矿用无线传感器网络研究[D];太原理工大学;2010年
2 吴飞;基于ZigBee无线传感器网络的研究[D];太原理工大学;2010年
3 李婧;ZigBee无线传感器网络在田间数据采集中的应用研究[D];河北农业大学;2011年
4 章军富;基于ZigBee无线传感器网络的精准灌溉控制系统[D];北京林业大学;2010年
5 马海;基于ZigBee无线传感器网络的远程数据监测的设计与实现[D];武汉理工大学;2010年
6 周宁;基于ZigBee技术的无线传感器网络的研究和应用[D];河北大学;2010年
7 罗华;基于ZigBee的无线传感器网络路由算法研究[D];中南大学;2010年
8 代媛;基于ZigBee无线传感器网络的农田信息监测研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 贺才军;ZigBee技术无线传感器网络在工业监控系统中的应用研究[D];湖南大学;2010年
10 程阵;基于ZigBee的无线传感器网络定位系统的研究与实现[D];合肥工业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李映;ZigBee应用初现曙光 需提高产业链参与度[N];中国电子报;2011年
2 ;WiMAX与ZigBee:“挤占”无线新空间[N];计算机世界;2004年
3 ;无线ZigBee 一切都无线[N];中国计算机报;2003年
4 本报驻美国记者 张孟军;胜似蓝牙ZigBee呼之欲出[N];科技日报;2005年
5 ;ZigBee新规范推动智能电网应用成长[N];中国电子报;2009年
6 燕蕙;英特尔等力推ZigBee协议[N];电子资讯时报;2004年
7 田径;“家庭网管”上的“Z-Z”之争[N];通信产业报;2005年
8 周青 编译;传感器网青睐无线[N];计算机世界;2004年
9 庸龙;无线技术后起之秀ZigBee[N];计算机世界;2003年
10 阿龙;取代蓝牙?[N];中国计算机报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978