基于ZigBee煤矿井下无线传感器节点设计

针对目前煤矿井下有线监控系统存在的问题,在此设计了一种无线传感器节点,其特点是无线的、移动性强、可靠性高、低功耗、实时性强等,能够实时监测煤矿井下的环境参数,包括温度、湿度和瓦斯浓度,并将采集到的信息通过ZigBee无线传输方式进行发送。以CC2430作为无线网络处理器,负责建立网络和传输数据,采用SHT11温湿度传感器和MJC4／3．0L瓦斯浓度传感器采集煤矿井下数据,用CC2591芯片作为无线发送前端,增强无线发送功率;软件架构采用Z-Stack协议栈,它是基于一个轮转查询式操作系统。最后通过实验测试表明,该无线传感器节点能实时准确地采集环境参数,有效地实现实时监测煤矿井下的环境情况。     

基于ZigBee技术的无线气体成分检测传感网络设计

为了能够对环境中的目标气体浓度进行准确的远程监测本文设计了一款基于ZigBee技术和近红外吸收光谱技术,设计并开发出了一款远程无线气体成分检测传感网络系统。该系统由前端的近红外激光发射模块、探测器模块、后端数据处理模块构成及负责远程通讯的ZigBee模块构成。前端部分主要负责对数据的采集,后端部分则主要负责对数据的分析,ZigBee模块则主要负责两者间的无线通信。ZigBee模块的使用,一方面可以更方便一个后端装置与多个前端装置进行通讯并对其所采集到的数据进行接收和处理,;另一方面也可以将前端所检测的环境和后端软件使用者所处环境的隔离,以适应诸如化工厂车间等恶劣环境的检测需求。实际测试效果表明,在没有中继节点的情况下,该系统的ZigBee无线通讯有效传输距离可以达到30m以上,能够满足大部分情况下要求.而且该距离还可以通过中继节点的加入进行进一步的扩展。此外,测试中后端节点可以同时对3个前端装置采集到的数据进行处理,并且具有较高的检测精度。     

基于ZigBee通信的瓦斯监测系统设计

提出了一种基于ZigBee和MCU结构的井下无线通信瓦斯监测系统;分析了该瓦斯监测系统的体系机构、硬件配置、接口电路、工作原理等;实现了井下瓦斯浓度的采集、标定算法处理及远距离无线通信和数据的动态分析.实验表明,该系统具有较好的可靠性和实时性.     

GSM通信在煤矿安全远程监控系统中的应用

介绍一种基于单片机和GSM无线收发模块的煤矿安全远程监控系统。阐述了系统的总体设计，硬件电路及软件流程。该系统以TI公司16位单片机MSC1210Y5为微处理器，以UL-264系列气体传感器为采集前端，选用GIOOA短信模块进行数据传输，从而实现了矿井瓦斯气体浓度的监测及安全报警。     

基于物联网的井下瓦斯泄漏的远程监控平台设计

由于当前矿井瓦斯事故频繁发生,传统监控系统存在检测精度低和实时性弱的缺陷,设计基于物联网的井下瓦斯泄漏远程监控平台。该监控平台包括井下无线传感器网络、有线通信网和井上监控管理站,分别对应于物联网的感知层、网络层以及应用层。监控平台在井下采用无线传感网络采集和传输瓦斯数据,传感器采用CC2430芯片作为核心处理器,实现瓦斯信息的快速检测,系统网关服务器采用飞凌S3C2440开发板实现网络通信,可将井下瓦斯数据通过网络传递到井上监控管理站。实验结果表明,所设计监控平台监控结果稳定可靠,能够实现瓦斯泄漏点的精确监测。     

基于Zigbee的温室监控系统的设计

温室环境监测和控制系统是温室系统的核心。目前,市场上使用的大多数温室监测系统主要基于RS-485(串行总线标准)有线网络,下位机控制各种传感器采集环境参数,并通过RS-485网络将其传送给监控主机,从而实现自动控制环境参数。但该控制系统存在很多缺点,比如施工周期长,成本比较高,线路易老化,可靠性较差,传感器移动不便,网络规模较小等。针对温室环境监测系统存在的这些不足,提出基于Zigbee(紫蜂协议)的温室监控系统。此系统由Zigbee无线传感器节点,无线路由器节点,无线网络协调器和监控主机组成。Zigbee无线传感器节点用于采集环境信息。无线路由器节点用于接收传感器发送的环境数据,并通过网络协调器传送给监控主机。监控主机发出控制指令,从而实现环境参数的自动控制。监控主机还可以连接互联网,进而实现远程控制。     

基于多网络的矿井智能化监管系统设计

提出一种矿井智能化监管系统设计方案,该系统包括无线传感器网络（WSN）、工业以太网络、人员定位卡、井下视频手机、监管服务器、监控计算机、数据库、中心交换机、智能化监管信息平台。系统将工业以太网络和无线传感器网络结合,构建井下有线／无线的混合通信系统进行数据传输,井上利用智能化信息监管平台实现与井下作业人员、井上管理人员、井上其他人员的数据通信和资源共享;该系统具有井下人员实时定位、井下与井上实时视频通信、矿井环境监测、智能化信息处理、矿井信息分发、资源调度、异常情况报警等功能,矿井环境监测包括对瓦斯、CO、电化学氧气、硫化氢、风速、矿压、温湿度、矿尘、噪音等环境参数的监测。     

基于无线传感网络的瓦斯监控报警系统

该文设计了以CC2430为核心的无线传感网络的瓦斯监控报警系统。该系统通过放置大量的无线传感器网络采集节点,实时进行节点处瓦斯浓度的采集和换算,并通过模糊PID控制实现节点附近的瓦斯浓度的智能化控制。     

无线传感网在煤矿安全系统中的应用研究

针对矿井中安全监控设备使用有线方式传榆信号存在的弊端,分析了在井下环境中采用ZigBee无线网络技术的可行性,介绍一种以CC2530无线单片机为ZigBee网络核心单元的矿井瓦斯浓度监测系统,详述其设计原理和实现方法,并给出网络节点的软硬件设计方案.该系统实时监测矿井各处瓦斯浓度,实时收集并传输数据.测试结果表明,该系统实时性高,功耗低,实现了在无线环境下对矿井中瓦斯浓度的有效监测.     

Design of electrolyte analyzer using ZigBee technology

本文采用TI公司生产的CC2530片上系统,使用ZigBee无线传感器网络协议,设计了基于zigBee无线传感器网络协议的电解质分析仪,满足了远距离、大范围溶液离子浓度检测的需求。该系统以CC2530片上系统作为采集模块和接收模块的控制芯片,通过上位机软件控制整个系统的采集、发送和接收。上位机通过RS232串口与数据接收模块通信。上位机软件主要基于Ncurses系统库开发,运行在Linux操作系统环境下。主要介绍了电解质分析仪的硬件设计原理和软件流程,并给出了实验结果。     

基奇CXA1191和SHT11的无线温湿度监测系统

为降低设计成本,利用CXA1191和SHT11实现了一个无线温湿度监测系统。在CXA1191原有的广播接收功能的基础上,巧妙结合编码技术,成功实现了数据无线传输功能,并选择SHT11实现高性能的温湿度采集。系统的特色在于将成熟的广播接收技术与数字技术相融合,具有较高的性价比,很好地满足了无线温湿度数据采集需求。     

基于ZigBee的油井数据传输系统研究与设计

为实现油井抽油机参数实时监控,利用ZigBee无线数据传输,实现数据的采集、存储、显示控制系统。系统以ZigBee模块为核心,前端采用压力传感器、温度传感器、电流传感器进行测量,得到的数据通过ZigBee模块以无线局域网的方式输出。接收端为手持设备,通过ZigBee模块接收并显示。该系统工作稳定,使用方便,为掌握抽油机生产状况提供极大的帮助。     

无人值守气象站数据采集系统的设计与实现

针对传统有线数据采集技术存在的可移动性差,电线铺设受环境影响大等问题,运用短距离无线通信技术,采用挪威Nordic公司的单片射频发射器nRF905设计出了一个自动气象站系统,采集湿度、压强、温度、光照等气象站数据。通过nRF905芯片,将采集而来的数据经无线通信信道传输至接收端并用LCD12864液晶显示器显示出来。nRF905芯片工作电压为1.9³.6 V,工作于433 MHz/868 MHz/915 MHz三个ISM频道(全球免费波段),芯片功耗非常低。此系统可广泛应用于无线数据采集、环境监测等场合,有很好的灵活性和良好的实时性。     

基于无线传感器的太阳能热水器水温水位无线监测系统设计

文中对太阳能热水器水温水位监测进行了详细的研究,整个监测系统分为数据采集端和数据接收端两部分。数据采集端放置在太阳能热水器水箱内,采用水位传感器和温度传感器采集太阳能水箱内部的水位和水温,再通过无线通信模块发送出去;接收端安装在用户家里任意的位置,将接收到的数据在LCD12864上显示出来,使用户能够直观地看到太阳能热水器水箱内的水位和水温值。文中从硬件电路和软件程序两个方面进行系统设计,通过调试最终能正常显示出太阳能热水器水箱内水位和水温值。     

低功耗无线动物神经信号采集模块设计

文中根据RF无线射频原理,提出了一个适用于小体型动物的纯模拟、低功耗的无线神经信号采集模块设计方案。相比于数模混合方案,纯模拟的实现方案具有尺寸小、功耗低以及结构简单等优势。整个采集模块可以分为模拟前端放大和无线数据传输两部分。通过选用低功耗、低噪声的仪表放大器INA333和运算放大器OPA333构成模拟前端放大电路的两级放大结构,降低了电路的功耗和尺寸。通过添加反馈电感实现的反馈增强效应降低了Colpitts振荡器功耗。采用三极管极间电容对振荡器进行FM调制构成纯模拟无线数据传输电路,使得采集模块具有小尺寸、低功耗以及无线数据传输的特点。电路仿真以及实验测试结果均表明,该模块可以完成动物神经信号的无线采集,具有一定的实用性。     

基于无线通信的压力数据采集系统

设计了一种新型的矿井顶板压力数据采集系统。该系统集手持数据采集器及传输接口,并结合PC软件处理为一体[1],实现了压力数据采集以及无线接收各个采集点的压力数据及压力采集时间,并将采集到的数据通过PC机软件分析、观测。该系统可以在一些特殊的场所实现信号的采集、处理和发送,解决了复杂的现场连线,并且具有成本低、可靠性好、实用性强等优点;通过对压力的监测,可为煤矿生产中冒顶事故的预防和顶板安全管理提供可靠的数据和决策依据[2]。     

基于Android的低功耗移动心电监控系统设计与实现

本文针对传统心电监测设备的缺点,设计了一套移动心电信息采集监控系统。该系统通过嵌入内衣穿戴的智能电极对心电信号进行采集处理,并通过目前已成为移动设备标配的蓝牙无线数据网络将心电数据发送至Android监控终端进行存储、管理和分析。并在最后通过链路实现验证了基于Android设备和蓝牙无线数据网络的心电监控系统的可行性和实用性。     

Low-Power Analog Integrated Circuits for Wireless ECG Acquisition Systems

This paper presents low-power analog ICs for wireless ECG acquisition systems. Considering the power-efficient communication in the body sensor network, the required low-power analog ICs are developed for a healthcare system through miniaturization and system integration. To acquire the ECG signal, a low-power analog front-end system, including an ECG signal acquisition board, an on-chip low-pass filter, and an on-chip successive-approximation analog-to-digital converter for portable ECG detection devices is presented. A quadrature CMOS voltage-controlled oscillator and a 2.4 GHz direct-conversion transmitter with a power amplifier and upconversion mixer are also developed to transmit the ECG signal through wireless communication. In the receiver, a 2.4 GHz fully integrated CMOS RF front end with a low-noise amplifier, differential power splitter, and quadrature mixer based on current-reused folded architecture is proposed. The circuits have been implemented to meet the specifications of the IEEE 802.15.4 2.4 GHz standard. The low-power ICs of the wireless ECG acquisition systems have been fabricated using a 0.18 μm Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) CMOS standard process. The measured results on the human body reveal that ECG signals can be acquired effectively by the proposed low-power analog front-end ICs.     

基于GPRS技术的远程智能抄表系统设计与研究

智能小区是国家信息基础建设的重要组成部分。基于GPRS与物联网技术实现远程智能抄表系统,采集终端的上行通信采用ZigBee无线传感器网络技术,通过网络与数据集中器进行数据交互实现电表数据的远传。系统具有水、电、气等资源的自动计量、收费及实时监控等功能,能准确实现用户数据的采集、存储、显示和传输,运行可靠,具有一定的应用推广价值。