通風(fēng)機(jī)是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著向井下輸送新鮮空氣、排出污染氣體的重任。目前設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)絕大多數(shù)都是通過(guò)電纜來(lái)傳輸信號(hào)，這在有些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在難以實(shí)施、維護(hù)困難、信號(hào)干擾嚴(yán)重和系統(tǒng)擴(kuò)展性差等問(wèn)題，而且由于礦用通風(fēng)機(jī)所需監(jiān)測(cè)的節(jié)點(diǎn)和參數(shù)眾多且分布較分散，因此，設(shè)計(jì)一種通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方式采集、傳輸數(shù)據(jù)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯得尤為重要。通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以免除傳統(tǒng)的有線傳感器方式的諸多不便，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的無(wú)線監(jiān)測(cè)與故障診斷。 本文在詳細(xì)研究礦用通風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，開發(fā)了針對(duì)礦用通風(fēng)機(jī)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，它包括系統(tǒng)軟件平臺(tái)、系統(tǒng)硬件平臺(tái)以及通風(fēng)機(jī)故障診斷平臺(tái)。本系統(tǒng)采用ZigBee協(xié)議組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)硬件平臺(tái)由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、傳感器信號(hào)采集節(jié)點(diǎn)以及工控機(jī)和各類傳感器構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)、溫度、負(fù)壓、電參數(shù)等信息的實(shí)時(shí)采集與傳輸；系統(tǒng)軟件平臺(tái)由兩部分組成，即基于Z-Stack開發(fā)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和基于組態(tài)王開發(fā)的上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)通風(fēng)機(jī)狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；研究了適用于本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障診斷原... 

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.2 通風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容
第2章 系統(tǒng)總體方案
    2.1 礦用通風(fēng)機(jī)工作原理及監(jiān)測(cè)參數(shù)
        2.1.1 礦用通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.2 礦用通風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)參數(shù)
    2.2 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)
        2.2.1 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)概況
        2.2.2 通信協(xié)議的選取及應(yīng)用
    2.3 通風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和功能
        2.3.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
        2.3.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
    3.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器的選型
    3.2 節(jié)點(diǎn)無(wú)線模塊的設(shè)計(jì)
        3.2.1 ZigBee 芯片的選取
        3.2.2 節(jié)點(diǎn)無(wú)線模塊的設(shè)計(jì)
    3.3 傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)
        3.3.1 電壓轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)
        3.3.2 電流輸出信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        3.3.3 溫度信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)
        3.3.4 傳感器節(jié)點(diǎn)電路板設(shè)計(jì)
    3.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
        4.1.1 ZigBee 協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)
        4.1.2 Z-Stack 軟件的架構(gòu)
    4.2 Z-Stack 無(wú)線通信協(xié)議應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 通風(fēng)機(jī)無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
        4.2.2 基于 Z-Stack 的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)過(guò)程
        4.2.3 數(shù)據(jù)采集程序的編寫
        4.2.4 ZigBee 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線通信測(cè)試及分析
    4.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)通信的實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 通用單片機(jī)通訊協(xié)議說(shuō)明
        4.3.2 組態(tài)王與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通訊程序設(shè)計(jì)
        4.3.3 程序調(diào)試及分析
    4.4 上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件開發(fā)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 通風(fēng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)
    5.1 故障診斷原理
        5.1.1 常見通風(fēng)機(jī)故障診斷方法
        5.1.2 基于未確知測(cè)度理論的診斷方法
    5.2 通風(fēng)機(jī)故障診斷軟件開發(fā)
        5.2.1 組態(tài)監(jiān)測(cè)軟件與 VB 診斷軟件數(shù)據(jù)交互
        5.2.2 基于 VB 和 Matlab 的故障診斷程序設(shè)計(jì)
    5.3 診斷實(shí)驗(yàn)及分析
        5.3.1 常用診斷方法的實(shí)驗(yàn)分析
        5.3.2 基于未確知測(cè)度的通風(fēng)機(jī)診斷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的研究[D]. 楊春華.西南石油大學(xué) 2011
[2]基于未確知理論的煤礦安全評(píng)價(jià)研究[D]. 吳洋.河北工程大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3725201