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基于ZigBee的矿井智能监控系统的研究与开发
资料介绍
矿井监测技术,在国外是70年代末发展起来的,近年来,我国的各种矿井监测系统也有了突飞猛进的发展。煤矿作为高危行业之一,安全生产始终是生产领域的头等大事。随着微电子技术和通信技术的发展,井下数据的远程传输和远程监控也得到了广泛的应用。
针对矿井目前严峻的安全生产形势,设计了一种利用单片机STM32F103和ZigBee无线通信技术控制井下环境参数远程传输的监测系统,包括电源模块、数据采集模块、显示模块、报警模块等。采用 TPS5430和 LM1117稳压芯片为系统提供稳定的工作电压,把通过传感器DHT11和MQ-2采集的矿井井下环境中测得的温度、湿度、甲烷浓度信息显示在3.2寸TFT液晶屏上。
ZigBee无线通信技术是通过CC2530集成芯片结合ZigBee协议栈(Z-Stack),提供了一个强大完整的ZigBee解决方案。系统的软件设计采用基于裸机平台的开发方法,对模拟信号进行A/D转换时使用STM32片上集成的ADC外设来完成并采用DMA传输的方式。终端与主机通过MODBUS通信协议实现点对多点通信,物理层采用RS485串行通信标准来实现。
最后为了能够更直观方便的显示传感器采集的信息,设计了基于LABVIEW软件平台的上位机监控方案,形成更有视觉性的图形界面。由于井下环境复杂多变,环境信息采集也必须是多点采集,故设计中设计了四个类似于基站的具有ZigBee收发功能的数据采集终端系统与主机系统进行通信,这也很好的体现了ZigBee无线网络技术的自组网能力。
实验表明,本文设计的矿井智能监控系统具有成本低,鲁棒性、实时性好,数据传输速度快等优点,满足设计要求。
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| 基于ZigBee的矿井智能监控系统的研究与开发.pdf | 4M |
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