基于ZigBee技術(shù)的煤礦井下應(yīng)急救援通信系統(tǒng)研究.pdf

1、當(dāng)今，我國(guó)百分之七十的能源是煤炭資源，進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，國(guó)際化的經(jīng)濟(jì)格局促使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，對(duì)能源的需求越來(lái)越多，導(dǎo)致煤炭開采量增大，隨之而來(lái)的是煤礦安全問(wèn)題不斷出現(xiàn)。如何能夠在礦井災(zāi)難發(fā)生時(shí)進(jìn)行及時(shí)救援，并防止二次災(zāi)害發(fā)生，保障救援工作的順利進(jìn)行，成為當(dāng)今煤炭安全生產(chǎn)管理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　本文通過(guò)查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)煤礦井下應(yīng)急救援通信系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析，設(shè)計(jì)了基于ZigBee技術(shù)的

2、煤礦井下應(yīng)急救援通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)為煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境的安全提供了保障，并能夠做到在礦難發(fā)生時(shí)及時(shí)搶救受難人員，保證救援工作順利進(jìn)行。煤礦井下應(yīng)急救援通信系統(tǒng)分為：井下通信分站、ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、井下環(huán)境參數(shù)采集模塊等幾部分。
　　井下通信分站采用STM32微處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)分站系統(tǒng)的控制，其中包括分析處理井下環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)采集到的環(huán)境參數(shù)和附近作業(yè)人員的位置信息；在嵌入式操作系統(tǒng)下，通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至控制中心。井上監(jiān)控中

3、心可以根據(jù)井下反饋的信息給出相應(yīng)的應(yīng)急救援預(yù)案，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保井下環(huán)境安全。
　　ZigBee協(xié)調(diào)器以CC2530為處理芯片，主要管理啟動(dòng)和配置網(wǎng)絡(luò)，完成新網(wǎng)絡(luò)的建立和配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)，接收各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息等。
　　井下環(huán)境參數(shù)采集模塊通過(guò)ZigBee節(jié)點(diǎn)采集節(jié)點(diǎn)附近區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，包括：甲烷濃度、氧氣濃度、一氧化碳濃度等，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到通信分站。而井下工作人員位置參數(shù)