基于ZigBee的瓦斯水環(huán)泵故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)設計.pdf

1、瓦斯泵故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)在保證煤礦安全生產(chǎn)中起著重要的作用，傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)主要建立在井下布線和電纜通信的基礎上，礦井中復雜的環(huán)境對數(shù)據(jù)的傳輸有著很大的影響，由于環(huán)境的制約，監(jiān)測范圍也十分有限，很難保障瓦斯泵的正常運行。因此設計一種通過無線網(wǎng)絡對設備進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)是很有必要的。
　　ZigBee是新一代的無線網(wǎng)路技術，它有著低成本、低功耗、網(wǎng)絡覆蓋范圍廣等特點。將ZigBee無線技術運用到監(jiān)測系統(tǒng)中不僅能夠大大降低環(huán)境對

2、數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀疫€能提高監(jiān)測精度擴大監(jiān)測范圍。本文詳細研究了ZigBee技術的特點、網(wǎng)絡結(jié)構、協(xié)議規(guī)范以及設備類型，并在此基礎上提出了一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡的監(jiān)測診斷系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的有線傳輸，能夠更準確的對瓦斯泵進行監(jiān)測，從而更好的保障井下作業(yè)的安全。整個系統(tǒng)分為兩部分，分別是故障監(jiān)測系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)，在監(jiān)測系統(tǒng)中，首先選取了TI公司的CC2530作為核心芯片，并對芯片的外圍電路、電源電路、串口電路以及天線進行了設計和描述。

3、同時還對各種監(jiān)測傳感器做了選型和電路設計。并以Z-Stack協(xié)議棧為基礎對ZigBee組網(wǎng)、協(xié)議棧運行的方式、各個節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸，以及傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)采集做了詳細的分析。
　　在故障診斷系統(tǒng)中，本文對主元分析(PCA)法和符號有向圖(SDG)的概念以及工作流程做了詳細的介紹，并在SDG故障診斷原理和方法的基礎上融入了PCA理論，針對瓦斯水環(huán)泵搭建了混合故障診斷系統(tǒng)，先通過PCA對統(tǒng)計值進行檢測，然后利用貢獻圖法找出異常變量，接著