基于ZigBee技術的礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、本文在廣泛查閱文獻資料，掌握國內外礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀的基礎上，針對目前礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的布線復雜、節(jié)點覆蓋范圍有限和系統(tǒng)可靠性不高的缺陷，提出了一種基于新興的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡技術的礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的解決方案。
　　首先查閱相關文獻，掌握國內外瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，了解典型的無線通信技術和嵌入式系統(tǒng)的知識，尤其對ZigBee無線通信技術進行了分析。
　　然后結合需求分析進行監(jiān)測系統(tǒng)的整體設計和方案選型，對系

2、統(tǒng)所需的主控芯片、射頻芯片、各種傳感器進行選型，選擇合適的ZigBee協(xié)議棧和網(wǎng)關上運行的嵌入式操作系統(tǒng)。
　　其次根據(jù)系統(tǒng)的整體設計方案，對監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件進行設計。對監(jiān)測節(jié)點的硬件電路進行搭建，設計了微控制器與射頻電路、傳感器接口電路、電源模塊電路、按鍵接口電路、顯示接口電路和LED狀態(tài)指示電路。移植了Z-Stack協(xié)議棧，設計相關的Hal層驅動程序，實現(xiàn)應用層的邏輯功能。對匯聚節(jié)點的硬件電路進行搭建，設計了RT5350核心板

3、電路和串口通信接口電路等。下載編譯和燒寫OpenWrt系統(tǒng)內核，配置相應的系統(tǒng)參數(shù)使其實現(xiàn)ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)關的功能，為上位機監(jiān)測系統(tǒng)提供TCP/IPSocket通信的服務器端功能。
　　最后對ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡進行連接實現(xiàn)，對監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡通信性能進行分析。本文提出的基于ZigBee技術的礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)可以穩(wěn)定地采集瓦斯傳感器和溫濕度傳感器數(shù)據(jù)，定時轉發(fā)至匯聚節(jié)點。匯聚節(jié)點的網(wǎng)關管理功能豐富，系統(tǒng)