低功耗远程监控系统的设计与实现.pdf

《低功耗远程监控系统的设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、低功耗远程监控系统的设计与实现Designandimplementationofremotemonitoringsystemwithlowpowerconsumption张杰。，席志成，汪嵩。ZHANGJie。，XlZhi．cheng。WANGSong’(1．中国舰船研究设计中心，武汉430000；2．武汉船用机械有限责任公司，武汉430000)摘要：针对传统的监控系统线路庞杂，可靠性差，功耗高，成本较高，且维护困难，扩展性差等问题，基于无线通信技术和低功耗功能要求，设计了一种新型低功耗远程监控系统，实现

2、对矿井下各种危险因素的实时监控及预警。给出了这种新型低功耗远程监控系统的软硬件设计及实现方案，并通过实验验证该系统的有效性和可靠性。关键词：低功耗；无线通信；远程监控系统；STM8；RS232中国分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1009-0134(2015)06(上)-ol37-03Ooi：10．3969／J．issn．1009-0134．2015．06(上)．420引言点处的智能检测装置、无线通信及终端设备三部分组煤矿井下条件十分复杂，水、火、瓦斯、粉尘、成，如图1所示。每一个节点代表一个智能检

3、测装置，顶板等诸多因素都严重威胁着煤矿工人的生命安全，因它包括传感器组、单片机控制单元及无限通信接口单此实时监控煤矿井下的这些危险因素，对于掌控井下环元。传感器组可以检测矿井的瓦斯浓度、氧气浓度、粉境，制定相应的安全防护措施，保证煤矿工人的生命安尘浓度、温度等关键量。由单片机控制单元对检测到的全极其重要Ⅲ。本文设计的井下远程监控系统，就是针物理量信息进行分析处理，并将处理信息及决策结果通对矿井的复杂工作情况，实时监控井下的瓦斯浓度，氧过无限通信接口输出，通过无线通信总线将数据输入终气浓度，粉尘浓度，温度等

4、关键量。端设备。目前，传统的监控系统线路庞杂，可靠性差，功耗终端设备(即上位机)由计算机和GSM模块组高，成本较高，且维护困难，扩展性差f2。针对这些问成。通过上位机软件对传输而来的信息进行综合分析，题，本文基于无线通信技术口】，设计了一种新型低功耗在上位机软件界面上展示各节点的监控信息，显示个节井下远程监控系统。本系统由井下单元节点处的智能检点处的安全状态及相应的语音报警，且将相应的监控信测装置、无线通信总线及终端设备三部分组成，监控系息及处理结果存入数据库。此外，上位机除了可接收监统将每一个井下单元的

5、监控信息通过无限通信总线实时控信息外，也可以向其授权的节点直接发送设控和撤控反馈给地面监控中心，监控中心对反馈信息进行实时分等指令，通过上位机软件，可以设置某一节点为监控对析并作出有效判决，实现实时准确掌控井下复杂环境的象，也可以取消对某一节点的监控状态。目的。当某一监控量的值超过给定的安全范围时，在节蕊■石矗一一一一一一一一一一一一一一一一]点处和监控中心同时报警，提示工作人员采取相应的紧急处理措施。采用无线通信方式实现信息交换，不需复杂的线路，可提高系统可靠性；采用分布式结构及网络化管理，易于系统维护

6、及监控单元的扩展。针对无线通I赣控诗筇枫语音报警信装置具有独立电源、寿命短及在矿井下更换电池困难●：线哺潺傣C等问题，本文通过选择低功耗芯片，开发相应的低功耗▲▲v、，模式程序，实现监控系统非工作时智能检测装置进入节LGSMGSM能等待模式，从而降低系统的功耗，大大延长系统的使『单片机单片机用寿命。通过理论分析和实验，对该系统的有效性和可控制系统一控制系统传感器组传感器组靠性进行了验证。1系统总体方案设计节点曩l节点2下位机低功耗井下远程监控系统采用C／S结构，主要由节图1系统总体方案图收稿日期：2015

7、-01-12作者简介：张杰(1989一)，男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为先进机械电子装置与数控系统。第37卷第6期2015-06(上)1137]