ARM架构矿井无线传感器网关设计与实现

"该文章介绍了一种基于ARM的矿井综采面无线传感器网络网关设计，旨在解决井下监控系统的无线通信问题。网关基于S3C2440嵌入式硬件平台，搭载实时Linux操作系统，能进行协议转换和数据存储转发。硬件设计包括无线收发模块和以太网接口，软件设计涉及DM9000以太网卡的移植、CC2420无线模块驱动开发及上层应用程序。此外，该系统还具备故障录波和远程维护功能，适用于自动化控制保护。" 在煤矿安全生产中，矿井综采面的监测监控至关重要，而无线传感器网络技术可以有效解决传统有线系统布线困难的问题。本文提出的基于ARM的网关设计，采用S3C2440处理器，其内核为ARM920T，确保了在恶劣环境下工作的稳定性和安全性。嵌入式实时Linux操作系统增强了系统的实时响应能力，适合矿井下的特殊需求。 硬件设计部分，网关主要包括两个核心组件：无线收发模块和以太网接口模块。无线收发模块通过CC2420无线模块实现无线通信，该模块的驱动开发是关键，确保了数据的高效传输。以太网接口模块则依赖于DM9000以太网卡，它的移植使得网关能够接入外部网络，实现数据的远程传输和处理。此外，硬件设计还考虑到了储能电容等设备，以应对电压下降可能导致的保护失效情况。 软件设计方面，除了底层驱动的开发，还包括上层应用程序的构建，这些程序负责协议转换，确保无线传感器网络的数据能在以太网中正确传输。同时，系统具备故障录波功能，当保护启动时，会自动触发录波记录，且具有掉电保持性能，确保数据完整性。此外，通过远程Web方式，可以实现装置的维护和定值整定，提升了系统的可操作性和便捷性。 该网关设计对于实现矿井综采面的远程监控和自动化控制保护具有重要的实践意义，不仅提高了工作效率，也保障了人员安全。通过无线传感器网络与工业以太网的无缝结合，克服了矿井环境中的通信难题，推动了煤矿的信息化建设。