本文關(guān)鍵詞：基于IEEE802.15.4標準的無線網(wǎng)絡(luò)在煤礦安全系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華東師范大學(xué)》 2006年

基于IEEE802.15.4標準的無線網(wǎng)絡(luò)在煤礦安全系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

王曉棟  

【摘要】：煤礦安全事故頻出，嚴重影響了正常的生產(chǎn)工作和人員的生命安全，因此更加顯示出煤礦安全信息系統(tǒng)對于煤礦安全生產(chǎn)的重要性。 現(xiàn)今的煤礦安全信息系統(tǒng)都是以工業(yè)總線為基礎(chǔ)，構(gòu)成有線的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。但是伴隨煤礦開采速度的加快，有線網(wǎng)絡(luò)存在覆蓋率，擴展性，靈活性方面的不足，為了更好地解決這個問題，，以無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(wireless personal area network，簡稱WPAN)為近距離范圍內(nèi)的設(shè)備建立無線連接，把幾米范圍內(nèi)的多個設(shè)備通過無線方式連接在一起，使它們可以相互通信甚至接入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。 ZigBee技術(shù)作為一個最近新出現(xiàn)的WPAN通信技術(shù)，以其協(xié)議簡單、成本低、功耗低、組網(wǎng)容易等特點，在家用系統(tǒng)控制、樓宇自動化、工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域具有廣闊的市場空間。 本文以上海市重大科技攻關(guān)資助項目“煤礦安全實時監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用(032512075)”為背景，對以ZigBee技術(shù)為基礎(chǔ)的無線網(wǎng)絡(luò)在煤礦安全系統(tǒng)中的應(yīng)用進行研究。通過對現(xiàn)有的無線路由協(xié)議進行全面的比較，分析各個路由協(xié)議的特點，總結(jié)各自優(yōu)勢，針對實際煤礦安全環(huán)境的需要，提出基本的路由協(xié)議模型。參考了ZigBee聯(lián)盟制訂的路由建立方法，定義了建立路由表，接收數(shù)據(jù)幀等問題的處理流程。對網(wǎng)絡(luò)建立，加入等流程進行研究。詳細說明了設(shè)備在建立網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)絡(luò)等具體問題上的處理流程。并對已有煤礦安全的信息系統(tǒng)，采用了有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式，擴大了煤礦安全系統(tǒng)的控制范圍，提高整個信息系統(tǒng)的可擴展性，加強信息采集的靈活性。 通過分析freescale公司提供的基于ZigBee技術(shù)的無線解決方案，進行硬件設(shè)計，搭建實驗平臺。在有限的實驗環(huán)境下，對無線傳輸?shù)男阅苓M行測試，通過測試的數(shù)據(jù)分析，并對測得的開發(fā)套件所在的空間位置信息進行分析，對于ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)的解決方案進行評估。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TN925;TD76
【目錄】：

第一章 引言11-14

1.1 研究背景11

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析11-12

1.3 論文的研究意義12

1.4 研究內(nèi)容12-13

1.5 論文安排13-14

第二章 個人通信技術(shù)概況14-18

2.1 藍牙技術(shù)14-15

2.2 IEEE802.15.4標準下的ZIGBEE技術(shù)15-16

2.3 本章小結(jié)16-18

第三章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧研究18-30

3.1 802.15.4與ZIGBEE技術(shù)簡介18-19

3.2 物理層19-21

3.3 IEEE.802.15.4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議�！狹AC子層21-25

3.4 網(wǎng)絡(luò)層25-28

3.5 應(yīng)用層28-29

3.6 應(yīng)用支持子層(APS)29

3.7 本章小結(jié)29-30

第四章 無線網(wǎng)絡(luò)路由方式的研究30-56

4.1 路由協(xié)議30-40

4.2 路由建立40-51

4.3 網(wǎng)絡(luò)層功能描述51-55

4.4 本章小結(jié)55-56

第五章 井下無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計56-62

5.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃56-61

5.2 本章小結(jié)61-62

第六章 煤礦安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與集成62-69

6.1 硬件設(shè)計62-64

6.2 系統(tǒng)集成64-66

6.3 實驗平臺與測試分析66-68

6.4 本章小結(jié)68-69

第七章 總結(jié)與展望69-71

7.1 總結(jié)69-70

7.2 展望70-71

參考文獻71-73

致謝73-74

作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

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【引證文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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2 楊景輝;基于Zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];西安科技大學(xué);2011年

3 魏書芳;智能無線瓦斯傳感器的研制[D];山東大學(xué);2007年

4 呂樺;基于ZigBee技術(shù)的HID可調(diào)光控制系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2007年

5 鄧從陽;基于無線射頻技術(shù)的礦井定位語音監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D];西華大學(xué);2008年

6 白雪松;遠程煤礦安全預(yù)警監(jiān)察系統(tǒng)應(yīng)用研究[D];北京郵電大學(xué);2008年

7 安建慧;基于無線技術(shù)的監(jiān)控平臺傳輸信道研究[D];西安科技大學(xué);2008年

8 呂健;基于Zigbee協(xié)議的溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

9 張燦明;基于ZigBee技術(shù)的煤礦井下定位系統(tǒng)的研究[D];安徽理工大學(xué);2012年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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3 盧君;;Mesh技術(shù)在礦井定位系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];中國設(shè)備工程;2012年09期

4 王學(xué)龍;宋汐瑾;馬迅飛;;油庫實時安全監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)[J];西安科技大學(xué)學(xué)報;2009年04期

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中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王鵬;崔鋒;郭鋒;;煤與瓦斯突出實時監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)研究[A];安全高效礦井安全保障技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（2011）[C];2011年

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2 蘆蓉蓉;基于隸屬度轉(zhuǎn)換的礦山風(fēng)險評價及安全策略研究[D];河北工程大學(xué);2010年

3 李龍青;井下人員無線定位系統(tǒng)設(shè)計[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

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5 顧志峰;基于ZigBee和GPRS的無線網(wǎng)絡(luò)在煤礦安全中的應(yīng)用研究[D];華東師范大學(xué);2007年

6 熊振華;基于ZIGBEE的井下無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的研究與開發(fā)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

7 白雪松;遠程煤礦安全預(yù)警監(jiān)察系統(tǒng)應(yīng)用研究[D];北京郵電大學(xué);2008年

8 王暉;分布式煤礦井下人員、設(shè)備安全管理系統(tǒng)無線通訊設(shè)備的研究[D];南昌大學(xué);2008年

9 劉文輝;分布式煤礦井下人員、設(shè)備安全管理系統(tǒng)[D];南昌大學(xué);2008年

10 馬鋼;基于ZigBee的井下人員跟蹤定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2008年

【同被引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任豐原,黃海寧,林闖;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];軟件學(xué)報;2003年07期

2 劉明;龔海剛;毛鶯池;陳力軍;謝立;;高效節(jié)能的傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集和聚合協(xié)議[J];軟件學(xué)報;2005年12期

3 沈波;張世永;鐘亦平;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議[J];軟件學(xué)報;2006年07期

4 李明武;電子鎮(zhèn)流器專用芯片L6574的應(yīng)用[J];世界電子元器件;2002年01期

5 劉利民,徐志偉;一種基于CSMA/CA的無線局域網(wǎng)協(xié)議的實現(xiàn)方法[J];計算機工程與設(shè)計;2002年07期

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7 胡志勇;張國勇;肖琳;;淺析無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)[J];山西氣象;2006年02期

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10 馬祖長,孫怡寧,梅濤;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述[J];通信學(xué)報;2004年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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1 李俊;分布式溫室控制系統(tǒng)研制[D];江蘇大學(xué);2003年

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3 馬杰;煤礦井下工作面通訊控制系統(tǒng)研究[D];山東科技大學(xué);2003年

4 張明;煤礦安全預(yù)警管理及系統(tǒng)研究[D];太原理工大學(xué);2004年

5 王會海;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳感器非線性補償技術(shù)及其應(yīng)用[D];中南大學(xué);2004年

6 胡海波;一種有線/無線混合指揮調(diào)度通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2004年

7 趙瑞峰;嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)遠程監(jiān)控中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

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【二級引證文獻】

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【二級參考文獻】

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2 景旭,盧文華;單片機礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)[J];自動化與儀器儀表;2003年02期

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