矿井下基于ZigBee的Mesh网络数据采集的研究与实现
我国是世界上的产煤大国，近年来，煤矿事故频发，对于社会的和谐有序发展造成了极大的干扰，发展形势十分严峻。而这一切与我国的煤矿安全信息化发展的程度不高有着极大关系。现有的煤矿安全监测系统多数采用的是有线网络进行布局，随着煤矿开采进程的深入，井下的地质构造和工作环境也在不断改变着，原先设计好的有线网络系统不能充分满足实际需求，很难对所有区域进行监测覆盖。因而有必要建立一套组网灵活，安全可靠，扩展性强的煤矿安全无线网络。 随着信息技术的发展，出现了许多无线网络技术。Zigbee技术凭借着生产成本小、协议复杂度低、功耗低、易于组网等优点，在民用领域有着广阔的市场和很大的发展空间。同时，Mesh网络作为一种无线多跳网络，是解决“最后一公里”问题的关键技术，作为一项有着光明前景的技术，被誉为下一代无线网。在煤矿井下复杂恶劣的环境中，Mesh技术可以确保各基站在发生矿难时仍能进行正常通信，为矿井的紧急救援提供了一个可靠的平台。 论文以国家科技支撑计划项目“矿突水、火灾等重大事故防治关键技术及装备研发”(SQ2012BAJY3504)为背景，通过对矿井下数据采集监测系统的需求进行分析，引入了ZigBee和Mesh技术，结合两者的优势，深入研究了Mesh和ZigBee在井下环境数据采集监测系统中的应用。 本文主要实现利用了CC2430芯片作为无线传输模块实现数据采集和传输特性，具体的工作主要包括以下几个方面的内容: 1.在软件方面对采集和传输过程中所使用的程序进行了设计。 2.在硬件方面对数据采集模块和数据传输模块进行了选型和匹配。 3.利用ADOV协议对ZigBee和Mesh网络进行了网关融合，实现了数据的无缝传输。 4.进行了各模块的实验测试，结果表明工作正常，实现了设计预期。 5.对整篇论文进行了总结和展望，指出了存在的不足以及可以进一步改进的地方。
煤矿安全监测;无线多跳网络;Mesh技术;网关融合;数据采集;ADOV协议
北京交通大学
硕士
电子与通信工程
邵小桃
2013
中文
TD76;TN925.93
76
2014-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）