基于ZigBee的无线网络互连式顶板离层监测系统

发布时间：2017-04-26 06:01

  本文关键词：基于ZigBee的无线网络互连式顶板离层监测系统，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,顶板离层冒顶成为煤矿安全生产中的多发事故,数据统计表明,顶板事故占到了煤矿事故的40%-50%,其中80%大都发生在开采现场,给国家的财产安全造成了巨大的损失,严重威胁到了相关从业人员的生命安全。 顶板离层状态的实时监控对煤矿的安全生产具有重要的指导意义。但是大多数煤矿位于地表深处,环境恶劣,空间闭塞,极不利于井下信息的采集和传递,为了解决上述问题,在现有的监测技术基础之上,分析了已有顶板离层监测仪的优势与不足,本文设计了基于ZigBee和STM32的无线网络互联式顶板离层监测系统。无线网络互连式顶板离层监测系统由监测分站和数据总站两部分组成,监测分站对顶板离层进行多点采集,可以本地数码管显示,分站采用电池供电方式,分站之间通过ZigBee网络进行数据的接力传递,主控芯片采用CC2530,信号发射端连接了CC2591功放芯片。数据总站主控芯片为CC2530和STM32,具有友好的人机交互界面,数据总站在收到各分站数据以后,对数据进行屏幕实时显示、历史查询、存储、u盘拷贝等处理,数据总站可以对系统中所有分站的工作参数进行设置,总站可以作为一个单独的嵌入式管理终端,也可以通过以太网跟上位机连接,实现井上和井下的双重监控管理。本论文主要从系统的硬件设计和软件设计进行了描述,最后,对设计出的PCB电路板进行了实际调试,调试结果表明该系统具有数据传输正确、精度高、实时可靠等优点,能够满足实际的应用要求。 本论文所设计的顶板离层监测系统与市场上现有的机械式和有线单体数字式顶板离层仪相比,具有测量方便,精度高,实施成本低,更好的智能化等优点,为煤矿生产安全和自动化管理提供了一全新的途径,更好的满足了国内数字化矿井建设的需求。
【关键词】：煤矿 ZigBee STM32 无线 顶板离层监测仪 监测分站 监测总站
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76;TN92
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 系统主要功能及改进点10-11
• 1.3 论文的章节安排11-13
• 第二章 技术基础介绍13-19
• 2.1 ZigBee无线通信技术13-14
• 2.2 STM32单片机14-15
• 2.3 uC/OS系统与uCGUI15-16
• 2.4 本安隔爆16-19
• 第三章 系统整体介绍19-25
• 3.1 系统设计目标19-20
• 3.2 系统设计方案20-22
• 3.3 功能和原理描述22-25
• 3.3.1 分站功能分析22
• 3.3.2 总站功能分析22
• 3.3.3 工作原理描述22-25
• 第四章 系统硬件25-43
• 4.1 RF模块25-27
• 4.1.1 CC253026-27
• 4.1.2 CC2591功率放大27
• 4.2 监测分站硬件27-33
• 4.2.1 主控芯片介绍28-29
• 4.2.2 电源模块29-30
• 4.2.3 A/D模块30-31
• 4.2.4 显示模块31-32
• 4.2.5 光控模块32
• 4.2.6 485模块32-33
• 4.3 监测总站设计33-40
• 4.3.1 电源模块34-36
• 4.3.2 触屏显示模块36
• 4.3.3 数据存储模块36-38
• 4.3.4 USB模块38
• 4.3.5 以太网模块38-39
• 4.3.6 485接口39-40
• 4.4 测试及分析40-43
• 4.4.1 传感器精度测试41
• 4.4.2 监测分站通信质量测试41-42
• 4.4.3 监测分站功耗测试42-43
• 第五章 系统软件43-65
• 5.1 分站软件设计43-46
• 5.2 总站软件设计46-58
• 5.2.1 数据处理模块软件设计46-49
• 5.2.2 无线接收模块软件设计49-58
• 5.3 Flash存储管理58-59
• 5.4 上位机软件59-60
• 5.5 软件测试60-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 总结65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-73
• 攻读学位期间发表的学术论文目录73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李忠桥;游小杰;郑琼林;;单片机SPI通信中数据流的同步问题研究[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年01期

2 江修波;ZigBee技术及其应用[J];低压电器;2005年07期

3 张文军,张宏伟,于世功;锚杆支护巷道顶板离层监测方法探讨[J];辽宁工程技术大学学报;2002年04期

4 李玉忍,谢利理;实用隔离型RS485通信接口的设计[J];测控技术;2000年04期

5 湛浩e

本文编号：327842