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1、内蒙古工业大学本科毕业设计说明书（题目：无线传感器网络在煤矿瓦斯监测系统中的应用学生姓名：学院：信息工程学院系别：电子系专业：电子信息工程班级：电子06-1指导教师：本科毕业设计说明书学校代码：10128学号：200620203003气室二〇一〇年六月内蒙古工业大学本科毕业设计说明书摘要近年来，国内外很多煤矿开始了数字化的建设，很多成熟的工业监测技术运用到了煤矿生产中，对保障煤矿安全生产发挥了重要的作用。但现有的大多数监测方法仍需人工下井采集数据，给管理带来许多不便。煤矿缺乏通信平台，煤矿生产环节联动性差，效率低。本文针对国内煤矿生产现状，分析了矿井综合监测系统的需求，提出了一种以
2、ZigBee技术和红外瓦斯监测技术相结合的矿井监测方案，并详细叙述了该系统的整体框架和体系结构。其中传感器部分提出了一种光谱式瓦斯红外监测技术。该技术采用双波长单光路传感器结构，选定甲烷分子在3.31μm吸收峰，采用LED为光源，实现气体浓度的差分检测，利用测量信号和参考信号的比值消除了由于光源不稳定等因素引起的测量误差，根据气体检测系统的特点，设计了合理的光源调制电路和信号调理电路。在ZigBee部分则以CC2430微处理器为核心，完成了A/D转换，无线组网通信的设计。并对ZigBee无线网络的拓扑结构，路由算法，Z-STACK移植，硬件驱动进行了介绍。将瓦斯浓度值和报警信息等数
3、据实时的传输到计算机，最终实现浓度信息的局域网传输。整个研究对研发新型的矿井监测系统与有一定的参考价值。关键字：ZigBee；瓦斯；红外；传感器内蒙古工业大学本科毕业设计说明书AbstractInrecentyears,manycoalminesabroadbegantheconstructionofthedigital,manymatureindustrialmonitoringtechniquesappliedtothecoalmine，ontheprotectionofsafetyincoalminesplayanimportantrole.Butmostoftheexist
4、ingmonitoringmethodsshouldbeartificialdownholedataacquisition,causedmuchinconveniencetothemanagement.Lackofcommunicationplatformcoal,coalproductionchainlinkage,poorandinefficient.Inthispaper,statusofdomesticcoalproduction,analysisofthedemandforcomprehensivemonitoringsystemofmine,atoZigBeetechn
5、ologyandinfraredgasmonitoringtechnologycombinedwiththeminemonitoringprogram,anddetaileddescriptionofthesystem'soverallframeworkandarchitecture.SensorpartoftheA-typegasinfraredspectralmonitoring.Thetechnologyusesdual-wavelengthsingleopticalsensorstructure,selectedabsorptionpeakofmethanein3.31μm
6、,usingLEDaslightsource,differentialDetectionofgasconcentrationstoachieve,measurementsignalandreferencesignalusingtheratiooflightsourceeliminatestheinstabilitycausedbyfactorssuchasmeasurementerror.Accordingtothecharacteristicsofgasdetectionsystem,designareasonablelightmodulationcircuitandsignal
7、conditioningcircuit.CC2430ZigBeeandsomeothersinthemicroprocessorcore,completedA/Dconversion,wirelessdesignofNetworking.AndZigBeewirelessnetworktopology,routingalgorithm,Z-STACKtransplantation,hardwaredriversareintroduced.Thegasconcentra
