【摘 要】
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煤矿井下巷道支护群的稳定关系到整个煤矿的安全,对井下液压支柱压力监测通常采取人工定期采压方式,但是具有人工成本高、不能实现对液压支柱的压力进行实时监测等一系列缺陷。随着无线传感网络成为近几年信息通信领域研究的热点,ZigBee技术也日益成熟。论文针对当前矿井下的液压支柱的压力监测的实际需要,提出一种基于ZigBee的井下单体液压支柱的无线通信系统的设计方案。论文设计了基于ZigBee和CAN总线的
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煤矿井下巷道支护群的稳定关系到整个煤矿的安全,对井下液压支柱压力监测通常采取人工定期采压方式,但是具有人工成本高、不能实现对液压支柱的压力进行实时监测等一系列缺陷。随着无线传感网络成为近几年信息通信领域研究的热点,ZigBee技术也日益成熟。论文针对当前矿井下的液压支柱的压力监测的实际需要,提出一种基于ZigBee的井下单体液压支柱的无线通信系统的设计方案。论文设计了基于ZigBee和CAN总线的两种混合网络通信架构。对ZigBee无线传感网络、CAN总线技术、μC/OS-III实时操作系统进行了系统与深刻的探究。论文设计的通信系统的硬件部分由终端内压监测装置和路由监测装置两部分组成。其中终端内压监测装置是以SH79F166AF微处理器为核心,辅以ZigBee接收模块Z1000芯片和PC10压力计等组成;路由监测装置是以CC2530微处理器作为核心,辅以CAN控制模块MCP2515及CAN收发模块CTM1050T等组建而成。论文完成了终端内压监测装置和路由监测装置的相关应用层通信协议的软件设计。终端内压监测装置的软件程序的功能主要是实现对单体液压支柱的压力数值进行统计、显示和处理并通过ZigBee协议进行数据传输。路由监测装置则是实现ZigBee的无线网络组网、ZigBee协议与CAN总线相互数据转换、CAN总线与PC机之间通信三部分工作。在工厂车间设计并搭建了一个模拟单体液压支柱压力监测环境,组成一个单体液压支柱监测通信系统。根据系统现场调试结果,分析了实验数据,基本实现了预期功能,验证了该系统的方案的可行性。论文设计的基于ZigBee的井下单体液压支柱无线通信监测系统,具有组网成本低,数据传输可靠,可以方便应用于对井下液压支柱的压力数值进行实时监测。图[48]表[4]参[60]
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