一种矿用无线传感器网络节点的设计与实现.pdfVIP

江 西 煤 炭 科 技 2013年第 2期 JIANGXIC0ALSCIENCE ＆ TECHNOLOGY NO．2 2013 一 种矿用无线传感器网络节点的设计与实现 汪丹丹 (安徽城市管理职业学院计算机系，安徽 合肥 230000) 摘 要 ：介绍了无线传感器 网络在井下瓦斯监测 中的应用 ，充分利用 nRF9E5的多信道功能，结合多信道 MAC协议 以及 基于数据汇聚的路 由协议，给出了无线传感器网络节点的硬件系统和软件系统。该节点能够实时监测瓦斯浓度，为地面控 制 中心、井下作业人员了解作业环境提供了依据 ，提高了井下监测设备的安全性能。 关键词 ：无线传感器 网络 ；瓦斯监测 ；矿井安全 ；网络节点 中图分类号 ：TD65 文献标识码 ：B 文章编号 ：1006—2572(2013)02一O088一O3 Design andRealizationofMiningW irelessSensorNetworkNode WangDandan (ComputerDept．ofAnhuiOccupationalCollegeofCityManagement，Hefei，Anhui230000) Abstract：Thispapermainly introducestheapplicationofwirelesssensornetwork inundergroundgasmonito— ring．Takingadvantageofthemulti— channelfunctionofnRF9E5andcombiningwithmulti— channelMACpro— tocolandroutingprotocolbaseddataaggregation，theauthorconstructsthehardwaresystem andsoftwaresys— tam ofthewirelesssensornetworknodewithrea1一timemonitoringofgasconcentration．whichprovidesabasis tOunderstandtheoperatingenvironmentforthegroundcontrolcenterandundergroundworkersand increases thesafetyperformanceofundergroundmonitoringequipments． Keyword：wirelesssensornetwork；gasmonitoring；minesafety；networknode 井下环境安全监测是指对井下作业环境 中的瓦斯 、温 度 、湿度 、矿尘 、一氧化碳和氧气等参数进行实时监测 。 通常的做法是在矿井 内架设有线通信线路，传感器节点通 过有线线缆接到地面控制中心，这种监测系统的弊端是如 地面 控中 果发生瓦斯爆炸 ，有线 电缆被破坏 ，地面控制 中心就无法 知道井下情况，不利于人员营救。随着无线传感器网络发 展 日益成熟 ，为解决有线线路 的上述 问题 ，本文提 出一种 使用无线传感器网络技术 的传感器节点的实现方法。在 图1 井下传感器 网络 系统结构 矿井发生渗水、瓦斯爆炸等事故时，利用传感器节点的无 传感器节点通常分布于井下各工作面，通过井下无线 线通讯能力及时向地面控制中心传送井下环境参数。弥 传感器网络实时传送环境参数到网关节点，然后再 由有