通風(fēng)機是煤礦安全生產(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)測系統(tǒng)絕大多數(shù)都是通過電纜來傳輸信號，這在有些工業(yè)現(xiàn)場存在難以實施、維護困難、信號干擾嚴(yán)重和系統(tǒng)擴展性差等問題，而且由于礦用通風(fēng)機所需監(jiān)測的節(jié)點和參數(shù)眾多且分布較分散，因此，設(shè)計一種通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方式采集、傳輸數(shù)據(jù)的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)顯得尤為重要。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以免除傳統(tǒng)的有線傳感器方式的諸多不便，實現(xiàn)通風(fēng)機運行狀態(tài)的無線監(jiān)測與故障診斷。 本文在詳細(xì)研究礦用通風(fēng)機狀態(tài)監(jiān)測及診斷系統(tǒng)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，開發(fā)了針對礦用通風(fēng)機的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，它包括系統(tǒng)軟件平臺、系統(tǒng)硬件平臺以及通風(fēng)機故障診斷平臺。本系統(tǒng)采用ZigBee協(xié)議組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)硬件平臺由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器節(jié)點、傳感器信號采集節(jié)點以及工控機和各類傳感器構(gòu)成，實現(xiàn)了對通風(fēng)機的振動、溫度、負(fù)壓、電參數(shù)等信息的實時采集與傳輸；系統(tǒng)軟件平臺由兩部分組成，即基于Z-Stack開發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和基于組態(tài)王開發(fā)的上位機監(jiān)測軟件，實現(xiàn)了對通風(fēng)機狀態(tài)參數(shù)實時監(jiān)測；研究了適用于本監(jiān)測系統(tǒng)的故障診斷原... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.2 通風(fēng)機監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及研究內(nèi)容
第2章 系統(tǒng)總體方案
    2.1 礦用通風(fēng)機工作原理及監(jiān)測參數(shù)
        2.1.1 礦用通風(fēng)機結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.2 礦用通風(fēng)機的監(jiān)測參數(shù)
    2.2 無線通信網(wǎng)絡(luò)
        2.2.1 無線通信網(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)機監(jiān)測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和功能
        2.3.1 監(jiān)測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
        2.3.2 監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)點設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件平臺設(shè)計
    3.1 監(jiān)測系統(tǒng)傳感器的選型
    3.2 節(jié)點無線模塊的設(shè)計
        3.2.1 ZigBee 芯片的選取
        3.2.2 節(jié)點無線模塊的設(shè)計
    3.3 傳感器節(jié)點的硬件設(shè)計
        3.3.1 電壓轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計
        3.3.2 電流輸出信號調(diào)理電路設(shè)計
        3.3.3 溫度信號采集電路設(shè)計
        3.3.4 傳感器節(jié)點電路板設(shè)計
    3.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點的硬件設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 無線傳感器網(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 無線通信協(xié)議應(yīng)用實現(xiàn)
        4.2.1 通風(fēng)機無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
        4.2.2 基于 Z-Stack 的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)過程
        4.2.3 數(shù)據(jù)采集程序的編寫
        4.2.4 ZigBee 點對點無線通信測試及分析
    4.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點與上位機通信的實現(xiàn)
        4.3.1 通用單片機通訊協(xié)議說明
        4.3.2 組態(tài)王與協(xié)調(diào)器節(jié)點通訊程序設(shè)計
        4.3.3 程序調(diào)試及分析
    4.4 上位機監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 通風(fēng)機故障診斷系統(tǒng)
    5.1 故障診斷原理
        5.1.1 常見通風(fēng)機故障診斷方法
        5.1.2 基于未確知測度理論的診斷方法
    5.2 通風(fēng)機故障診斷軟件開發(fā)
        5.2.1 組態(tài)監(jiān)測軟件與 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
    5.3 診斷實驗及分析
        5.3.1 常用診斷方法的實驗分析
        5.3.2 基于未確知測度的通風(fēng)機診斷實驗驗證
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
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】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3725201