矿用无线多参数传感器设计的研究与实现

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1、分类号密级：太原理工大聲ｆ心減硕壬学位论文。—＾ｎＪ／Ｉ＇题目矿用无线多参数传感器设计的研究与实现ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅＤｅｓｉｇｎｏｆｕｔ－ｓｏｒｓｅ英文并题目ＭｌｉＰａｒａｍｅｔｅｒＳｅｎＵｄｉｎＣｏａｌＭｉｎｅ研究生姓名：籍锦程－学号：２０１２５１０２５７＇＾＾．二Ｉ、－Ｘ－专业：信息与通信工程＾－；：Ｘ＼；研究方向：物联网工程？导师姓名、．：圣逢／＾、．？－．冶人．感．部■讀．－＂嫂＇Ｊ，论文提交日期２０１

2、５／０５学位授予单位：太原理工大学‘、？：山西太原若地址，？太原Ｓ工大学声明，，本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果，。除文中已经注明引用的内容外本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。，均已在女中明确方式标明本声明的法律责任由本人承担。皆／＂／成广＜Ｌ论文作者签名：：日期关于学位论女使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复巧件＾；②学校可

3、１又采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论交；＾⑤学校可允许学位论文被查阅或借阅１；④学校可：（学术交流为目的，＾复制赠送和交换学位论文１；⑤学校可：（公布学位论女的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。鮮＾．Ｉ－签名；日期：如人户导师签名：Ｑ日期；今太原理工大学硕±研究生学位论文矿用无线多参数传感器设计的研究与实现摘要一安全直是煤矿生产的核也内容。我国煤矿安全事故时有发生，造成了巨大的人员伤ｔ和财产损失，安全生产是煤炭行业的迫切需求。煤矿安全监测系统可Ｗ在煤矿安全生产中发揮巨大的作用，其中对煤矿井下环境参数

4、的监测更是重中之重。一在现有的煤矿环境参数监测系统中，主要通过有线或者单无线协议进斤通信，采集节点的布置受限于通信线。在采用有线通信的监测系统中缆，不便于灵活安放，此外新增加的线雞不仅成为了矿并中新的隐患，还何有可能在井下严苛的工作条件下发生故障一；在采用单无线协议通信的监测系统中，绝大多数选择ＺｉｇＢｅｅ技术作为传输方式，但煤矿井下特殊的空间结构非常不利于长距离无线通信，采用ＺｉｇＢｅｅ技术进行通信只能采取单链、中继的方式，中继节点通信压为大，严重影响使用寿命，且非常容Ｚ一ｉＢｅｅ作易由于单个中继节点的故障导致整个系统的失效。同时，ｇ为种低速率的无线通信

5、技术，单个节点难承受整个煤矿井下所有节点的数据流一，并且限制了高传输速率功能的扩展。针对这些问题，设计了种依托井下工业太网，结合ＺｉｇＢｅｅ与ＷｉＦｉ无线技术，集成采集煤矿井下多种。该系统安装方便环境参数的煤矿混合无线网络多参数环境监测系统，可移动采集，，传输信道容量大后台数据处理系统便于实现煤矿信息化。Ｉ太原理工大学硕±研巧生学位论文本文主要研巧内容：设计实现微型化。、低功耗节点系统包括多参数采集节点与一－Ｚｉ班ｅｅＷｉＦｉ网关节点，数据采集节点完成对煤矿井下瓦斯浓度、氧化碳－浓度、氧气浓度、湿度Ｗ及湿度的采集，将采集到的数据传输至幻班ｅｅＷ肌－

6、Ｗ网关节点ＢｅｅｉＦｉ网ＺｉＢｅｅＷｉＦｉ协议间的转换，；Ｚｉｇ关节点完成ｇ协议与将环境参数最终通过井下太网进行传输。－设计实现Ｚｉ班ｅｅＷｉＦｉ漏合无线网络通信模式。系统中Ｚｉ班ｅｅ与Ｗ肌ｅｅ、无线网络并存，结合了ＺｉｇＢ网络组网灵活功耗低与ＷｉＦｉ网络信道容量大、易于汇入太网的优点，实现了井下环境监测系统的整体覆盖。设计实现后台数据处理系统。依托串口通信设计了单上位机数据处理系统，实现现场环境下对环境参数的实时处理；依托ＭＶＣ架构设计了Ｂ化数据处理系统，实现了远程网络化数据处理。关键词：煤矿，监测系统，Ｚｉ班ｅｅ，ＷｉＦｉ，Ｂ／Ｓｎ太原理工大

7、学硕壬研巧生学位论文ＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＩＭＰＬＥＭＥＮＴＦ０艮ＴＨＥＤＥＳＩＧＮＯＦＭＵＬＴ－ＩＰＡＲＡＭＥＴＥ民ＳＥＮＳＯＲＵＳＥＤＩＮＣＯＡＬＭＩＮＥＡＢＳＴＲＡＣＴＳａｆｅｔｉｓｔｈｅｔｏｒｉｏｒｉｔｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｏｄａａｃｃｉｄｅｎｔｓｉｎｙｐｐｙｙ，ｃｏａｌｍｉｎｅｔｈａｔｃａｕｓｅｄｇ