基于arm與zigbee的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計

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1、中圖分類號：ＴＰ３６８密級：公開ＵＤＣ：；本校編號菊Ｗ《遠(yuǎn)乂＃碩±學(xué)位論文ＡＲＭ與ＺｉＢｅｅ的＞ｒ井安全藍(lán)測論文題目：基于ｇ系統(tǒng)研究與設(shè)計擴－研究生姓名學(xué)號：０２１２６５１；那懿學(xué)校指導(dǎo)教師姓名；孫春霞職稱：副教授申請學(xué)位等級；工學(xué)碩去專業(yè)：電路與系統(tǒng)２０１５．０６論義咎辯日期：２０１５．０６．０７論文提交日期；＿獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究Ｘ作和取巧的研究成巧，除了文中特別加標(biāo)注

2、和致謝么處外，論丈中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含獲得蘭州交通大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證巧而化用過的材料。與我一同Ｘ作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。■學(xué)位論義作者簽名；簽寧日期；礦（５年（月１心日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解蘭州巧通大學(xué)有乂保巧、使用學(xué)位論文的規(guī)定。恃授權(quán)＾蘭拙交通大學(xué)可１義巧學(xué)位論文的全部或部分巧容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或巧描等復(fù)制于段保存、匯編Ｗ供查閱和借閱。同意學(xué)

3、校向國家巧關(guān)部口或機構(gòu)送義論文的復(fù)巧件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后造用本授權(quán)說明）學(xué)位論義作者簽名：Ｘｉｉ導(dǎo)師簽名：ｆｆ簽字Ｈ期；２＊巧年（巧ＩＶＨ簽字Ｎ期：如扣年ｆ月ｉｔ［ｉ｜碩士學(xué)位論文基于ARM與ZigBee的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計ResearchandDesignofMineSafetyMonitoringSystemBaseonARMandZigBee作者姓名：鄧懿學(xué)科、專業(yè)：電路與系統(tǒng)研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用學(xué)號：0212651指導(dǎo)教師：孫春霞完成日期：20

4、15.04蘭州交通大學(xué)LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近幾十年我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，對能源的需求也日益增多，而對于我國富煤、少油、缺氣的能源現(xiàn)狀，煤炭對我國經(jīng)濟社會的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。近年來隨著煤炭開采規(guī)模的不斷擴大，開采能力不斷提升，工作強度加大，使得礦難事故頻發(fā)，不僅影響我國經(jīng)濟發(fā)展，同時也給人們的生命財產(chǎn)帶來一定的損失。所以，研究開發(fā)出用于井下環(huán)境監(jiān)測的系統(tǒng)，來實時監(jiān)測井下環(huán)境參數(shù)，對于預(yù)防礦難事故，減少事故發(fā)生概率是十分必要的。本設(shè)計采用無線技術(shù)建立井

5、下通信網(wǎng)絡(luò)來完善井下監(jiān)測系統(tǒng)。將ARM技術(shù)與ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，采用不同的控制方式，并在吸收融合現(xiàn)在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了ARM處理器和ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用方案。并且融合了TCP/IP和CGI技術(shù)，實現(xiàn)了對井下環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程實時的監(jiān)測和管理，有效提高了井下作業(yè)的安全性。本設(shè)計中安全監(jiān)測系統(tǒng)主要由網(wǎng)關(guān)(主控制器ARM9)、終端設(shè)備、礦井無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)、外部通訊網(wǎng)絡(luò)四部分組成，其中無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)包括協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點，終端設(shè)備主要負(fù)責(zé)采集礦井可燃?xì)怏w濃度、溫度以

6、及濕度等環(huán)境參數(shù)。網(wǎng)關(guān)部分的硬件平臺采用外設(shè)資源豐富的TQ2440開發(fā)模塊，以三星公司的S3C2440A作為主控芯片，并在上面移植了U-Boot、Linux內(nèi)核、yaffs2文件系統(tǒng)以及Boa與CGI構(gòu)成的Web服務(wù)器等。無線通信部分使用功耗低、性能優(yōu)越的CC2530芯片作為ZigBee無線組網(wǎng)的主控芯片，網(wǎng)絡(luò)中有三種設(shè)備節(jié)點：協(xié)調(diào)器用于網(wǎng)絡(luò)的建立和管理、并接收網(wǎng)絡(luò)中各路由節(jié)點的信息；路由器允許其它節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)，并作為協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點通訊橋梁；終端設(shè)備主要用于目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用。本設(shè)計中終端節(jié)點通過DH

7、T11溫濕度傳感器和MQ-2氣體傳感器分別采集井下溫濕度及可燃?xì)怏w濃度等環(huán)境信息。在系統(tǒng)軟硬件設(shè)計完成的基礎(chǔ)上，經(jīng)過系統(tǒng)整體功能測試，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸正常，實現(xiàn)了對井下環(huán)境信息的實時監(jiān)測，達(dá)到了設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：ARM；ZigBee；Linux操作系統(tǒng)；Web論文類型：應(yīng)用研究-I-基于ARM與ZigBee的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計AbstractChina'seconomicdevelopmentisveryfastinthelastfewdecades,theincreasingdemandfor

8、energyandtheenergysituationabouttherichcoal,lessoil,gasshortageof,thatmadecoalplayacrucialroleforoureconomicandsocialdevelopment.Inrecentyears,withthegrowingscaleofcoalmining,miningcapacityandworkinten