本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee無(wú)線頂板離層儀監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：頂板離層儀是一種監(jiān)測(cè)煤礦礦井底部頂板圍巖移動(dòng)的專用監(jiān)測(cè)儀器。礦井工作技術(shù)人員和監(jiān)測(cè)人員通過(guò)觀察頂板離層儀顯示的錨桿長(zhǎng)度范圍內(nèi)和錨桿同范圍外的頂板巖層的離層情況,為礦井支護(hù)安全技術(shù)提供了精確的錨桿長(zhǎng)度和抗拉強(qiáng)度,也對(duì)所使用錨桿的合理性、經(jīng)濟(jì)性提供了必要的科學(xué)依據(jù)。煤礦工作人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)以及多年來(lái)對(duì)各類錨網(wǎng)巷道進(jìn)行全面的頂板圍巖狀態(tài)觀測(cè),普遍認(rèn)識(shí)到頂板離層觀測(cè)對(duì)錨網(wǎng)巷道的支護(hù)、改革起到一定的指導(dǎo)和警示作用。根據(jù)對(duì)頂板離層儀觀測(cè)到的數(shù)據(jù)分析,得出不同的地質(zhì)條件、巖性變化等情況,總結(jié)出了錨網(wǎng)巷道錨網(wǎng)范圍內(nèi)離層量,及時(shí)采取其它有效支護(hù)措施,防止頂板塌落事故的發(fā)生,確保安全生產(chǎn)。 目前國(guó)內(nèi)煤礦井下頂板離層儀主要有機(jī)械式直讀離層儀和數(shù)字式頂板離層儀兩大類,數(shù)字式頂板離層儀應(yīng)用正在逐步普及,但機(jī)械式直讀離層儀位移指示儀仍是目前應(yīng)用最廣的頂板離層儀測(cè)量裝置。 ZigBee是一種新興的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要特點(diǎn)是低功耗、低成本、支持大容量網(wǎng)絡(luò),快速、可靠、安全,符合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信協(xié)議的要求�，F(xiàn)今大部分煤礦中采用的頂板離層儀需要人工抄數(shù),增加了人為誤差,且投入大量人力物力,因此采用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)監(jiān)測(cè)頂板位移變化使整個(gè)系統(tǒng)安裝成本降低,大大降低了誤差,同時(shí)具有巨大的市場(chǎng)。 本文通過(guò)比較常用的無(wú)線通信技術(shù),以及對(duì)各種無(wú)線技術(shù)進(jìn)行可行性論證,設(shè)計(jì)了一種網(wǎng)絡(luò)式頂板離層儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)和485總線自動(dòng)切換的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,并利用該巷道各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處的頂板離層儀、巷道入口處的分站以及地面控制中心的計(jì)算機(jī)構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)式頂板離層儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；同時(shí)頂板離層儀采用分段式數(shù)字電容傳感器代替位移傳感器。通過(guò)山西省惠陽(yáng)煤礦的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,結(jié)果表明：通過(guò)分站人機(jī)交互界面可對(duì)該礦井巷道的頂板離層狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)了頂板離層監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化；分段式數(shù)字電容傳感器降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品整體測(cè)量精度。
【關(guān)鍵詞】：ZigBee CC2530 頂板離層儀 分段式數(shù)字電容傳感器
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD327.2;TD76
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-10
• 圖表索引10-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 課題提出的背景13-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 機(jī)械式直讀離層位移指示儀14-15
• 1.2.2 數(shù)字式頂板離層儀15-18
• 1.3 本課題的主要內(nèi)容18-19
• 1.4 本章小結(jié)19-21
• 第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)21-31
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的起源與發(fā)展21
• 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)21-22
• 2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)22-24
• 2.4 無(wú)線通信技術(shù)比較24-25
• 2.5 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介25-28
• 2.6 ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)28-29
• 2.7 ZigBee發(fā)展前景29
• 2.8 本章小結(jié)29-31
• 第三章 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)31-37
• 3.1 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)31-33
• 3.2 頂板離層儀技術(shù)方案33-34
• 3.3 頂板離層儀技術(shù)指標(biāo)34
• 3.4 分站技術(shù)方案34
• 3.5 分站技術(shù)指標(biāo)34-35
• 3.6 可行性論證35
• 3.7 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境35-36
• 3.7.1 嵌入式集成開發(fā)環(huán)境36
• 3.7.2 Z-Stack協(xié)議棧36
• 3.8 本章小結(jié)36-37
• 第四章 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計(jì)37-51
• 4.1 頂板離層儀硬件總體結(jié)構(gòu)37-43
• 4.1.1 電源模塊設(shè)計(jì)41-42
• 4.1.2 數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)電路42
• 4.1.3 射頻電路42-43
• 4.2 頂板離層儀傳感器硬件電路設(shè)計(jì)43-47
• 4.2.1 電容位移傳感器工作原理43-45
• 4.2.2 分段式電容位移傳感器原理45-47
• 4.3 分站硬件總體結(jié)構(gòu)47-49
• 4.3.1 電源模塊設(shè)計(jì)48-49
• 4.3.2 USB模塊設(shè)計(jì)49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第五章 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì)51-61
• 5.1 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議51-52
• 5.2 頂板離層儀軟件設(shè)計(jì)52-56
• 5.2.1 頂板離層儀工作流程設(shè)計(jì)53-55
• 5.2.2 頂板離層儀應(yīng)答機(jī)制設(shè)計(jì)55-56
• 5.2.3 頂板離層儀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟件設(shè)計(jì)56
• 5.3 分站軟件設(shè)計(jì)56-58
• 5.3.1 分站軟件總體架構(gòu)57-58
• 5.3.2 分站傳輸及存儲(chǔ)軟件設(shè)計(jì)58
• 5.4 井上監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)58-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 第六章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證61-67
• 6.1 功耗實(shí)驗(yàn)61
• 6.2 數(shù)據(jù)傳輸距離實(shí)驗(yàn)61-62
• 6.3 電容傳感器測(cè)試62-63
• 6.4 系統(tǒng)測(cè)試63-64
• 6.5 本章小結(jié)64-67
• 第七章 總結(jié)67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄75

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  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee無(wú)線頂板離層儀監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：422380