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基于ZigBee与GP RS的煤矿环境远程监测系统设计
  • ISSN号:1001-1250
  • 期刊名称:《金属矿山》
  • 时间:0
  • 分类:TD167[矿业工程—矿山地质测量]
  • 作者机构:[1]中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116
  • 相关基金:基金项目国家自然科学基金项目(编号:41171343),江苏高校优势学科建设工程基金项目(编号:SZBF2011-6-B35).
中文摘要:

为了有效监测煤矿环境,防治煤矿地质灾害,针对当前煤矿环境监测系统存在的布设和维护成本高、布线复杂、传输距离及能量受限等问题,设计了一种结合ZigBee与GPRS技术的无线传感器网络煤矿环境远程监测系统。无线传感器网络采用网状拓扑结构,主要采用CC2530射频芯片、SHT10数字温湿度传感器、GY-63-03数字气压传感器以及WG-8010GPRS DTU模块等器件,在Z_Stack协议栈的基础上进行开发,完成了系统传感器节点的硬件与软件设计,实现了温度、湿度以及气压数据的远程采集、传输与处理。上位机监控系统采用面向TCP/IP协议的Socket通讯机制的C/S结构,在Visual Studio 2010环境中采用C#语言进行开发,通过调用SQL数据库,实现监测数据的实时显示与查询。试验结果表明,该系统数据传输可靠、实时性高、组网灵活,大大降低了煤矿环境监测成本,具有一定的实用性。

英文摘要:

In order to monitor environmental status of coal mine effectively and prevent the geological disasters,aiming at the main problems of high layout and maintenance cost,complex wiring,limited transmission distance and energy in current coal mine environmental monitoring system,a new type of coal mine remote monitoring system based on ZigBee wireless sensor network and GPRS is designed. The CC2530 radio frequency chip,digital temperature and humidity sensor SHT10,digital air pressure sensor GY-63-03 and WG-8010 GPRS DTU module are adopted to develop the wireless sensor network with mesh to-pology based on Z_Stack protocol,so the hardware and software of sensor nodes of the monitoring system are designed,and the functions of remote acquisition,transmission and processing of temperature,humidity and air pressure data are realized. The C/S structure for the TCP/IP protocol socket communication mechanism is used by the PC monitoring system,and it is developed by adopting the C# language in Visual Studio 2010. The monitoring data can be displayed and queried in real-time by calling SQL database. The experimental results show that the monitoring system is reliable in transmission,high real-time performance, flexible in networking. Besides that,the cost of coal mine environment monitoring can be reduced greatly,therefore,the monito-ring system has some practical value.

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期刊信息
  • 《金属矿山》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 中国金属学会
  • 主办单位:中钢集团马鞍山矿山研究院 中国金属学会
  • 主编:王运敏
  • 地址:安徽省马鞍山经济技术开发区西塘路666号
  • 邮编:243000
  • 邮箱:jsksbjb@163.com
  • 电话:0555-24044796
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1250
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1055/TD
  • 邮发代号:26-139
  • 获奖情况:
  • 国家二等奖,省、部二等奖,中国期刊方阵“双百”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:22666