煤矿井下无线传感器网络通信技术研究

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1、煤矿井下无线传感器网络通信技术研究摘要我国是一个矿产资源丰富的国家，采矿业在国民经济中占有一定的比重。然而，矿井安全生产形势却一直不容乐观。建设现代化的高产高效的矿并，彻底改变我国煤矿行业的落后面貌已经成为当务之急。现有矿井监控系统大多设备单一，分布在各个部门，形成诸多的“信息孤岛”，不利于矿井安全生产的统一调度指挥，以及形成相关科室一览无遗的集成化矿井安全生产调度综合信息平台。本论文的主要内容是传感器硬件节点的设计，并实现节点问的通信。本文中选择的射频芯片CC2420，是挪威Chipcon公司推出的一

2、款符合IEEE802．15．4标准的收发芯片，只需很少的外围元件就可以与单片机构成一个无线通信系统；微处理器是ATMEL公司生产的RISC结构的8位单片机ATmegal28。根据无线传感器网络的特点提出了节点系统设计的重要指标，并根据这些指标进行系统结构设计和硬件选型：分别阐述了网络节点的各模块的硬件设计，并详细讨论了基于ATmegal28和CC2420的通信电路设计和以TinyOS嵌入式操作系统为平台的软件体系设计。基于上述内容的研究与实现，本文研究的基于ATmegal28和CC2420的网络节点的硬

3、件系统能够满足现代分布式监测系统的需要，从而对今后同类系统的设计、丌发和实现有一定的指导意义和参考价值。关键词：无线传感器网络嵌入式操作系统射频Researchofwireless-sensorbasednetworkcommunicationtechnologyforundergroundcoalmineAbstractChinaisaresourcefulcountryofcoal，andminingtakesanimportantproportionofourcountryeconomy．Howe

4、ver,thesafetyaccidentsofmineoftenoccurandlimittheimprovementofproductivity．Howtoconstructtheproductive，efficientandup。to_datemine，becomestheultimatewaytochangetheundevelopedactuality．Theexistingminesafetysuperviseandcontrolsystemwhichonlywatchpartofdevic

5、esandsensorsinmine，isinstalledinisolateddepartment，andcomeintobeinglotsof“InformationIslands”，whichisnotinfavorofconstructingauniformcontrolcentertoconductthesafetyproductionofmine，andformingaintegratedinformationplatformtomaketheinterrelateddepartmentsc

6、antheinformationofmineeasily．Thispaperisfocusedontheimplementationofwirelesssensornetworknode，andchievingthecommunicationcapabilitybetweenthenodes．WechoosetheCC2420，aIEEE802．15．4compliantchipprovidedbyChipconcorporationsRFtransceiver,anditneedaMCUandfewe

7、xternalcomponentstoconstituteawirelesscommunicationsystem．MicrocontrollerisRISCstructurebased8bitcontrollerATmega128fromATMELcorporation．Accordingtothecharacteristicsofwirelesssensornetworknodesmadeanimportantindicatorofsystemdesign，andinaccordancewithth

8、estructureoftheseindicatorsforsystemdesignandhardwareselection；expoundedonthevariousnetworknodesmodulehardwaredesign，anddiscussedindetailbasedontheCC2420andcommunicationsATmegal28CircuitDesignandTinyOSembeddedoperatingsyst