煤矿瓦斯监测报警系统的研究与设计

发布时间：2025-07-01 23:33

　　 针对目前煤矿生产过程中瓦斯监测防治工作的需要,设计了一套基于ZigBee无线传输网络与单片机技术的煤矿瓦斯监测报警系统。根据煤矿的实际生产需求,对系统的总体方案进行了设计。综合考虑了运行环境与开发成本,对系统硬件设施进行了选型,并利用编程知识设计了监测系统软件程序。测试表明,系统具有开发成本低,自动化程度高,灵活性好的优势。可以实现对煤矿瓦斯浓度的实时在线监测,并对危险情况进行报警,保障工人安全以及煤矿经济效益。

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

图1 监测系统总体结构

随着综采技术的不断发展，煤矿采掘深度不断加强，开采强度不断扩大。于此同时，开采区域瓦斯情况也越来越复杂。原有的一些技术手段利用单一传感器人工测量方式以及有线监测系统存在监测效果差、布线复杂、成本较高，灵活性差的缺陷已经不能满足生产需求。而ZigBee技术作为一项新型的无线通信技术....

图2 监测模块传感器节点结构

监测模块包括监测主站、监测从站、监控主机、无线网络、软件系统等。监测从站即传感器节点由传感器、微处理器、无线收发模块以及电源模块组成。传感器负责监测信息的接收与转换，微处理器处理器作为核心控制节点正常工作运行，无线收发模块则负责进行节点之间的信息传输，电源模块用来提供工作动力来源....

图3 MSP430F149与CC2430连接接口

监控系统由3个层面组成，分别是现场应用监测层，网络传输层以及监测主站层。现场应用监测层传感器与微处理器通过A/D接口连接。CC2430使用FIFO、FIFOP、CCA和SFD四个引脚表示收发数据的状态，而微处理器与无线收发模块CC2430之间使用SPI（串行外设接口）连接交换数据....

图4 无线传感器网络工作流程图

系统软件设计利用TinyOS微型操作系统，TinyOS是由加州大学伯克利分校开发的一种源代码开放的嵌入式操作系统，广泛用于无线传输网络软件开发。基于组件的模块化系统，设置基于ZiGBee节点的无线传感器网络时，选择监测主站作为基地控制台聚集处理监测信息，与之通信的其他节点作为监测....

本文编号：4054869