基于arm与zigbee的矿井安全监测系统研究与设计

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1、中图分类号：ＴＰ３６８密级：公开ＵＤＣ：；本校编号菊Ｗ《遠乂＃硕±学位论文ＡＲＭ与ＺｉＢｅｅ的＞ｒ井安全蓝测论文题目：基于ｇ系统研究与设计扩－研究生姓名学号：０２１２６５１；那懿学校指导教师姓名；孙春霞职称：副教授申请学位等级；工学硕去专业：电路与系统２０１５．０６论义咎辩日期：２０１５．０６．０７论文提交日期；＿独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究Ｘ作和取巧的研究成巧，除了文中特别加标注

2、和致谢么处外，论丈中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证巧而化用过的材料。与我一同Ｘ作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。■学位论义作者签名；签宁日期；矿（５年（月１心日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有乂保巧、使用学位论文的规定。恃授权＾兰拙交通大学可１义巧学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或巧描等复制于段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学

3、校向国家巧关部口或机构送义论文的复巧件和磁盘。（保密的学位论文在解密后造用本授权说明）学位论义作者签名：Ｘｉｉ导师签名：ｆｆ签字Ｈ期；２＊巧年（巧ＩＶＨ签字Ｎ期：如扣年ｆ月ｉｔ［ｉ｜硕士学位论文基于ARM与ZigBee的矿井安全监测系统研究与设计ResearchandDesignofMineSafetyMonitoringSystemBaseonARMandZigBee作者姓名：邓懿学科、专业：电路与系统研究方向：嵌入式系统开发应用学号：0212651指导教师：孙春霞完成日期：20

4、15.04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要近几十年我国的经济飞速发展，对能源的需求也日益增多，而对于我国富煤、少油、缺气的能源现状，煤炭对我国经济社会的发展起到至关重要的作用。近年来随着煤炭开采规模的不断扩大，开采能力不断提升，工作强度加大，使得矿难事故频发，不仅影响我国经济发展，同时也给人们的生命财产带来一定的损失。所以，研究开发出用于井下环境监测的系统，来实时监测井下环境参数，对于预防矿难事故，减少事故发生概率是十分必要的。本设计采用无线技术建立井

5、下通信网络来完善井下监测系统。将ARM技术与ZigBee无线组网技术相结合，采用不同的控制方式，并在吸收融合现在煤矿监控系统中先进技术的基础上，设计了ARM处理器和ZigBee无线组网技术相结合的应用方案。并且融合了TCP/IP和CGI技术，实现了对井下环境进行远程实时的监测和管理，有效提高了井下作业的安全性。本设计中安全监测系统主要由网关(主控制器ARM9)、终端设备、矿井无线数据采集网络、外部通讯网络四部分组成，其中无线数据采集网络包括协调器、路由器和终端节点，终端设备主要负责采集矿井可燃气体浓度、温度以

6、及湿度等环境参数。网关部分的硬件平台采用外设资源丰富的TQ2440开发模块，以三星公司的S3C2440A作为主控芯片，并在上面移植了U-Boot、Linux内核、yaffs2文件系统以及Boa与CGI构成的Web服务器等。无线通信部分使用功耗低、性能优越的CC2530芯片作为ZigBee无线组网的主控芯片，网络中有三种设备节点：协调器用于网络的建立和管理、并接收网络中各路由节点的信息；路由器允许其它节点加入网络，并作为协调器和终端节点通讯桥梁；终端设备主要用于目标区域的数据采集等应用。本设计中终端节点通过DH

7、T11温湿度传感器和MQ-2气体传感器分别采集井下温湿度及可燃气体浓度等环境信息。在系统软硬件设计完成的基础上，经过系统整体功能测试，系统运行稳定，数据传输正常，实现了对井下环境信息的实时监测，达到了设计要求。关键词：ARM；ZigBee；Linux操作系统；Web论文类型：应用研究-I-基于ARM与ZigBee的矿井安全监测系统研究与设计AbstractChina'seconomicdevelopmentisveryfastinthelastfewdecades,theincreasingdemandfor

8、energyandtheenergysituationabouttherichcoal,lessoil,gasshortageof,thatmadecoalplayacrucialroleforoureconomicandsocialdevelopment.Inrecentyears,withthegrowingscaleofcoalmining,miningcapacityandworkinten