CC2430与WSN矿井液压支架监测系统设计
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更新于2024-09-04
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"本文主要介绍了一种基于CC2430微控制器模块和无线传感器网络(WSN)的矿井液压支架监测系统的设计,旨在解决矿井液压支架压力监测的不足。该系统采用ZigBee作为无线通信协议,构建簇型线状通信网格结构,各个节点以CC2430为核心进行数据传输和处理。文中详细阐述了系统的硬件设计思路和软件设计流程,并通过实验验证了系统的稳定性和有效性。"
在矿井安全生产中,液压支架的压力监测至关重要,它关系到矿工的生命安全和矿井的稳定性。传统的监测方式存在效率低下、数据不准确等问题。基于CC2430和WSN的监测系统则提供了一种现代化解决方案。CC2430是一款集成微控制器和无线通信功能的芯片,由Silicon Labs制造,适用于低功耗无线应用,如ZigBee网络。ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术,特别适合在矿井这样的复杂环境中构建分布式传感器网络。
系统硬件设计主要包括CC2430模块的选择和配置,以及传感器的集成。CC2430作为核心组件,负责数据的采集、处理和无线传输。传感器部分用于实时监测液压支架的压力变化,可能包括压力量程宽、精度高的传感器,确保数据的准确性。此外,硬件设计还需考虑矿井环境的恶劣性,如防尘、防水、抗冲击等,以确保设备的可靠性。
软件设计流程涵盖初始化设置、数据采集、处理、通信协议栈的实现以及网络管理。初始化阶段,需对CC2430进行配置,设定无线参数如频道、速率等。数据采集阶段,传感器数据被读取并存储。处理阶段,数据可能需要进行滤波、异常检测等预处理,以便减少噪声和提高数据质量。通信协议栈通常包含物理层、数据链路层、网络层等,确保数据在WSN中的可靠传输。网络管理则涉及到节点的加入、离开、路由发现等,保证整个网络的高效运行。
实验测试证明,该系统能够有效监测液压支架的压力,及时发现异常情况,从而提升矿井的安全水平。系统的正确性和实用性得到了验证,表明这种基于CC2430和WSN的监测方案是矿井液压支架压力监测的一个有效改进,对于提高矿井自动化水平和安全监管具有积极意义。同时,该系统的设计思路和技术可以推广到其他类似的工业监测场景,为物联网技术在工业领域的应用提供了参考。
2020-06-28 上传
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