基于ＺｉｇＢｅｅ无线传感器网络的矿井环境安全测量装置制造方法及图纸

基于ＺｉｇＢｅｅ无线传感器网络的矿井环境安全测量装置，它涉及一种安全测量设备，它由数据采集单元（１）、采集控制和无线传输单元（２）和决策和无线接收单元（３）组成，数据采集单元（１）与采集控制和无线传输单元（２）相连，采集控制和无线传输单元（２）和决策和无线接收单元（３）相连。它能对多种检测源实时监控，集成了多种现有检测仪器的功能，简化了矿井环境安全监控的过程，且支持ＺｉｇＢｅｅ无线网络，可扩展性强，双向通信，配置灵活。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种安全测量设备，尤其涉及基于ZigBee无线传感器网络的矿 井环境安全测量装置。技术背景我国是产煤大国，拥有数目巨大的中小型煤矿，这些煤矿是安全事故的高发单位， 很大的原因是矿井环境安全检测手段落后，尤其是对瓦斯等危险气体的监控，不能做到防 患于未然。传统的矿井用检测仪多是针对单一检测源，且只有检测，报警，记录功能。近年 来随着无线传感器技术的成熟，出现了具有实时数据无线传输功能的检测仪，但是仍未解 决只能针对单一检测源的问题
技术实现思路
本技术的目的是提供基于ZigBee无线传感器网络的矿井环境安全测量装 置，它能对多种检测源实时监控，集成了多种现有检测仪器的功能，简化了矿井环境安全监 控的过程，且支持ZigBee无线网络，可扩展性强，双向通信，配置灵活。为了解决
技术介绍
所存在的问题，本技术是采用以下技术方案它由数据采 集单元1、采集控制和无线传输单元2和决策和无线接收单元3组成，数据采集单元1与采 集控制和无线传输单元2相连，采集控制和无线传输单元2和决策和无线接收单元3相连。所述的数据采集单元1由传感器组1_1、AD转换器1-2和稳压电源电路1_3组成， 传感器组1-1与AD转换器1-2连接，稳压电源电路1-3与AD转换器1_2相连。所述的采集控制和无线传输单元2由处理器2-1、无线通信模块2-2组成，处理器 2-1的一端与数据采集单元1中的AD转换器1-2和稳压电源电路1-3相连，处理器2_1的 另一端与无线通信模块2-2相连。所述的决策和无线接收单元3由无线通信模块3-1、处理器3-2、PC机3_3组成， 无线通信模块3-1与处理器3-2相连，处理器3-2与PC机3-3相连。本技术中所述数据采集单元中的AD转换器选用的是TLC2574，传感器组最多 包含四个传感器，其输出端接入到AD转换器的输入端，AD转换器支持两路-5V到5V电压 输入和两路-20mA到20mA电流输入，并与稳压电源电路相连，稳压电源电路提供3. 3V的电 压输出；决策和无线接收单元中的无线通信模块和处理器集成在MG2455芯片中。处理器通 过串口和PC机相连，PC机同时向MG2455芯片供电；AD转换器和采集控制和无线传输单元 的处理器通过SPI接口连接，采集控制和无线传输单元的无线通信模块和决策和无线接收 单元的无线通信模块通过ZigBee连接；采集控制和无线传输单元通过接插件和数据采集 单元连接在一起，后者同时向前者供电。采集控制和无线传输单元的处理器中运行的软件执行数据处理和采集控制的功 能。该软件是由C51编制的，包含ZigBee库函数。可通过SPI接口接收AD数据，通过 ZigBee上报心跳和采集数据并接收控制指令，控制采集通道开合和采集频率。该软件嵌入3到MG2455芯片中，接通电源后自动运行。决策和无线接收单元的处理器中运行的软件执行ZigBee和串口的数据交换功 能。向PC机传送无线通信模块接收到的采集数据，向采集控制和无线传输单元的无线通信 模块传送PC机的控制指令。该软件嵌入到MG2455芯片中，接通电源后自动运行。PC机上 运行的软件主要通过串口实现数据的接收和处理，以及指令的发出。本技术的优点是它能对多种检测源实时监控，集成了多种现有检测仪器的功 能，简化了矿井环境安全监控的过程，且支持ZigBee无线网络，可扩展性强，双向通信，配 置灵活。附图说明图1为本技术的系统功能结构示意图；图2为AD转换器1-2的电路图；图3为稳压电源电路1-3的电路图。具体实施方式参照图1-3，本具体实施方式采用以下技术方案它由数据采集单元1、采集控制 和无线传输单元2和决策和无线接收单元3组成，数据采集单元1与采集控制和无线传输 单元2相连，采集控制和无线传输单元2和决策和无线接收单元3相连。所述的数据采集单元1由传感器组1_1、AD转换器1-2和稳压电源电路1_3组成， 传感器组1-1与AD转换器1-2连接，稳压电源电路1-3与AD转换器1_2相连。所述的采集控制和无线传输单元2由处理器2-1、无线通信模块2-2组成，处理器 2-1的一端与数据采集单元1中的AD转换器1-2和稳压电源电路1-3相连，处理器2_1的 另一端与无线通信模块2-2相连。所述的决策和无线接收单元3由无线通信模块3-1、处理器3-2、PC机3_3组成， 无线通信模块3-1与处理器3-2相连，处理器3-2与PC机3-3相连。本具体实施方式中所述数据采集单元中的AD转换器选用的是TLC2574，传感器组 最多包含四个传感器，其输出端接入到AD转换器的输入端，AD转换器支持两路-5V到5V电 压输入和两路-20mA到20mA电流输入，并与稳压电源电路相连，稳压电源电路提供3. 3V的 电压输出；决策和无线接收单元中的无线通信模块和处理器集成在MG2455芯片中。处理器 通过串口和PC机相连，PC机同时向MG2455芯片供电；AD转换器和采集控制和无线传输单 元的处理器通过SPI接口连接，采集控制和无线传输单元的无线通信模块和决策和无线接 收单元的无线通信模块通过ZigBee连接；采集控制和无线传输单元通过接插件和数据采 集单元连接在一起，后者同时向前者供电。采集控制和无线传输单元的处理器中运行的软件执行数据处理和采集控制的功 能。该软件是由C51编制的，包含ZigBee库函数。可通过SPI接口接收AD数据，通过 ZigBee上报心跳和采集数据并接收控制指令，控制采集通道开合和采集频率。该软件嵌入 到MG2455芯片中，接通电源后自动运行。决策和无线接收单元的处理器中运行的软件执行ZigBee和串口的数据交换功 能。向PC机传送无线通信模块接收到的采集数据，向采集控制和无线传输单元的无线通信模块传送PC机的控制指令。该软件嵌入到MG2455芯片中，接通电源后自动运行。PC机上 运行的软件主要通过串口实现数据的接收和处理，以及指令的发出。 本具体实施方式的优点是它能对多种检测源实时监控，集成了多种现有检测仪器 的功能，简化了矿井环境安全监控的过程，且支持ZigBee无线网络，可扩展性强，双向通 信，配置灵活。权利要求基于Zigbee无线传感器网络的矿井环境安全测量装置，其特征在于它由数据采集单元(1)、采集控制和无线传输单元(2)和决策和无线接收单元(3)组成，数据采集单元(1)与采集控制和无线传输单元(2)相连，采集控制和无线传输单元(2)和决策和无线接收单元(3)相连。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee无线传感器网络的矿井环境安全测量装置，其特 征在于所述的数据采集单元(1)由传感器组(1_1)、AD转换器(1-2)和稳压电源电路(1-3) 组成，传感器组(1-1)与AD转换器(1-2)连接，稳压电源电路(1-3)与AD转换器(1_2)相连。3.根据权利要求1所述的基于Zigbee无线传感器网络的矿井环境安全测量装置，其特 征在于所述的采集控制和无线传输单元(2)由处理器2-1、无线通信模块2-2组成，处理器 2-1的一端与数据采集单元(1)中的AD转换器(1-2)和稳压电源电路(1-3)相连，处理器 2-1的另一端与无线通信模块2-2相连。4.根据权利要求1所述的基于Zigbee无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于Ｚｉｇｂｅｅ无线传感器网络的矿井环境安全测量装置，其特征在于它由数据采集单元（１）、采集控制和无线传输单元（２）和决策和无线接收单元（３）组成，数据采集单元（１）与采集控制和无线传输单元（２）相连，采集控制和无线传输单元（２）和决策和无线接收单元（３）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆振华，孙卫东，张德军，郭东东，穆海军，李汉杰，任龙博，陈刚，唐小勇，王超，李明璋，万洪涛，
申请(专利权)人：青岛三同数字科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：95[中国|青岛]