井下zigbee无线传感器网络与矿井救灾透地通信网络融合网关的设计

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1、万方数据论文题目：井下ZigBee无线传感器网络与矿井救灾透地通信网络融合网关的设计作者姓名：堑遗专业名称：通值皇信息丕缠指导教师：昌塞红入学时间：2Q!!生2旦研究方向：现盐通信堡j金量技本职称：塾攫论文提交日期：垄Q兰垒生§旦论．文答辩日期：2Q!垒生鱼且羔旦授予学位日期：丝!盐至笸旦竖且眵、(易疋f≥t万方数据THEDESIGNOFFUSIoNGATEⅥ，AYBETWEENUNDERGRoUNDZIGBEEWIRELESSSENSoRNETWoRKANDMINERELIEFTHRoUGH-1’HE．EARTHCoMMUNICATIoNNETWoRKADisser

2、tationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsforthedegreeof舢IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIllllllllIIlllY2676469MASTERoFSCIENCETELECoMMUNICATIoNENGINEERINGfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyYangtaoSupervisor：ProfessorLOWenhongCollegeofElectronic，CommunicationandPhysicsMay2014—万方数据声明本人呈

3、交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日AFFIRMATIoN杨涛劲J争、口∥tIlIdeclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofackn

4、owledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．Signature：、均伽、f卅七加Dateo训。钞．p多、f1万方数据山东科技大学硕士学位论文摘要在矿井事故灾害发生后，现有的井下通信系统基本上中断，给灾后救援工作带来很大的困难，本文分析了井下ZigBee无线传感器网络和矿井救灾透地通信网络的层次结构，设计一种融合网关，将井下ZigBee无线传感器网络与矿井救灾透地通信网络进行融合，来解决矿井事故灾后救援困难的问题。首先，本文分析了ZigBee无线传感器

5、网络和矿井救灾透地通信网络的层次结构。在ZigBee无线传感器网络中主要从物理层、MAC层和网络层对ZigBee协议的服务规范和帧结构进行介绍。在救灾透地通信网络中，对救灾透地通信网络层次重新进行界定，对物理层和数据链路层协议帧格式进行重新定义。其次，对融合网关进行了整体设计。在硬件方面，以ARM9为内核的$3C2440微处理器作为融合网关的数据处理器，以CC2530无线射频模块和弹性波收发器为接口单元，实现ZigBee无线传感器网络与矿井救灾透地通信网络之间的桥接；在软件方面，以各模块数据的收发、数据帧格式的转换、数据帧分块和地址映射为主，将救灾透地通信网络相关层的

6、数据桥接到ZigBee无线传感器网络的物理层和数据链路层。最后，对设计的融合网关进行了性能测试和验证，按照测试方法获取不同阶段的测试数据。通过对测试数据进行对比分析，结果表明，ZigBee无线传感器网络接入融合网关前终端节点传输的数据无误码产生，接入融合网关后终端节点传输的数据产生误码，但误码率较低。因此，设计的融合网关能够为矿井救灾通信系统提供一个很好的备用信道。关键字：矿井通信，ZigBee，融合网关，透地通信，协议转换万方数据山东科技大学硕士学位论文AbStractAbstractAfterthecoalmineaccident，theexistingunder

7、groundcommunicationsystemthatbeingusedbasicallystopworking，whichbringsgreatdifficultiestotherescue．ThispaperanalyzesthehierarchyofundergroundZigBeewirelesssensornetworkandtheminereliefthrough—the—earthcommunicationnetwork，andthendesignsafusiongateway，whichwillbetheintegrationof