基于矿灯的ZigBee无线预警系统
现有矿灯,大部分不具备无线通信功能,而具备无线通信功能的矿灯大部分不具备ZigBee模块自动组网功能。传统无线通信矿灯是先将数据传输到指挥台,指挥台经过判断,最后再提醒井下其他矿工,井下存在安全隐患。虽然亦能起到报警功能,但是矿上指挥中心不能准确了解井下具体的信息,且井下其他矿工也不能立即知道井下的安全状况,导致无法及时采取有效措施。存在灵活性差,成本高,可靠性差等问题。
本系统旨在解决现有矿灯存在的问题,提供一种基于矿灯的ZigBee 数传模块自动组网无线预警系统,能够对矿井下瓦斯浓度和温湿度信息进行ZigBee 数据采集,当瓦斯浓度和温湿度超限时,ZigBee模块通过自动组网,将数据传输到路由器节点,由路由器节点再将数据传输给其他矿工和矿上指挥台,矿上指挥台可通过液晶显示器了解到矿井下精确的数据信息,并用LED指示灯和蜂鸣器对相应状况进行报警。若发生塌方等矿难,遇险难矿工可通过路由器节点处的充电口补充电能,提供必要的照明,等待救援人员的到来。
1 系统组成部分
本系统主要由电源部分,照明部分,ZigBee数据采集部分,数据处理部分,ZigBee 无线模块通信部分,显示报警部分。
电源部分,由锂离子电池供电,稳压电路提供稳定的电压,充电电路提供优良的充电功能。
照明部分,由LED 灯头提供高效节能的照明功能。
ZigBee 数据采集部分,由瓦斯传感器和温湿度传感器对矿工周边环境进行数据检测。
数据处理部分,由集成有模数转换的微处理器先对检测的数据进行模数转换,再对数据进行处理,并对处理的结果做出动作。无线通信部分,由ZigBee 数传模块进行数据的传输,并进行自动组网。
显示报警部分,由液晶显示器对传感器检测的数据进行显示,方便矿上指挥台对井下的情况有详细的了解,并由LED 灯和蜂鸣器对井下突发状况进行报警[。
2 系统工作方式
系统工作流程图见图1。
图1 系统流程图
矿灯整体构造图见图圆,矿灯采用聚合物锂离子电池供电,采用高亮LED 发光管作为光源,将锂离子电池、充电电路、稳压电路集成在一体化的电池盒中,电池盒可通过充电口给锂离子电池充电。总开关是矿灯设备的总开关,控制矿灯整个电路的开和关。灯开关是矿灯光源部分的开关,控制灯的亮和灭。灯头不仅可通过电池盒供电,而且可通过路由器节点供电,见图2,电源插头可插在电池盒上的充电口,也可插在路由器节点的矿灯充电口,见图3。
图2 圆矿灯整体结构 图3 路由器节点
矿灯不仅是照明设备,而且是ZigBee数据采集传感器信息的设备,由瓦斯传感器和温湿度传感器采集瓦斯浓度和温湿度信息,通过ZigBee无线模块自动组网,将信息传递到路由器节点,再由路由器节点将信息传递到其他矿灯和矿上上位机控制台,ZigBee 数据采集采集的信息超过设限范围,矿灯和井上上位机控制台都将通过蜂鸣器和LED 指示灯进行报警,矿上上位机控制台的LCD 显示器将显示所有传感器采集到的信息的最大值,见图4,并且每隔5 分钟清除所有数据,重新显示采集到的最大值,便于矿上指挥人员采取适当的救援措施。
图4 上位机控制台 图5 充电口示意图
3 附图说明
图1 为矿灯头;图2 为电池盒;图3 为路由器节点;图4 为上位机监控端。
图中标号:1.LED 灯头;2.散热片;3.塑料背板;4.瓦斯传感器;5.固定槽;6.温湿度传感器;7.电源连接线;8.无线模块及控制电路;9.线路板;10.固定螺丝槽;11.塑料背板;12.电源插槽;13.聚合物锂离子电池;14.控制电路;15.充电口;16.密封型总开关;17.高亮LED 灯;18.电源插槽;19.无线接收天线;20.无线模块及控制电路;21.固定槽;22.锂离子电池;23.电源密封型开关;24.密封型开关;25.电源线插孔;26.LED 指示灯;27.无线接收天线;28.无线模块及控制电路;29.液晶显示器。
4 结束语
目前我国矿难时有发生,采矿安全越来越得到人们的重视。本系统基于矿灯开发一种利用ZigBee数传模块自动组网的无线预警系统,有效的降低矿井下的安全隐患,随着ZigBee无线模块通信技术的不断成熟,该系统在煤矿井下的应用将具有很大的发展前景。
转载于:https://my.oschina.net/u/2328436/blog/411521
基于矿灯的ZigBee无线预警系统相关推荐
- RBee ZigBee无线透明传输通信模块 兼容arduino平台 类似XBee
深圳市信驰达STR-RBee系列ZigBee无线透明传输模块,基于德州仪器先进的低功耗无线连接芯片进行设计,体积小,功耗低.RBee模块内部运行ZigBee 07/Pro协议栈,并继承该协议的优点,拥 ...
- 基于 RFID 与 ZigBee 智能汽车装配生产线车模追溯系统设计
一. 毕业设计(论文)的技术背景和设计依据: RFID(射频识别)技术是物联网的核心技术之一,它是一种非接触的自动识别技术,通过 射频信号自动识别目标对象并获得相关数据,作为条形码的无线版本,它在物流 ...
- 【IoT】基于 CC2530 的 ZigBee 物联网系统设计
1.1设计背景 无线传感器网络是目前研究的热门领域,它集成 了多门学科的知识,应用领域广泛,因此深受国际社会 的关注. 在 21 世纪里,无线传感器网络技术是具有 较大影响力技术中的一个热门技术,也是 ...
- 【Zigbee精华教程01】Zigbee无线组网技术入门建议与学习路线
1. 引言 在物联网技术应用的知识体系中,Zigbee无线组网技术是非常重要的一环,也是大家感觉比较难以掌握的一个部分.Zigbee无线组网技术之所以让你感有学习难度,不是因为它真的复杂,仅仅是它看起 ...
- ZigBee无线温度传感网络设计
0 引言 随着信息化时代的到来,ZigBee无线模块广泛应用在军事.智能家居.医疗监护环境监测和远程工业控制领域.事实证明,无论是工厂.办公楼还是家居都需要无线传感网络的支持.为了满足社会对无线传感器 ...
- ZigBee无线通讯技术
一.什么是ZigBee? ZigBee实际上就是一种无线网络通讯技术,经常会一起出现的有:蓝牙(BLE低功耗蓝牙).WiFi.RF射频识别.但是他们之间是有很大区别的.接下来会介绍. 二.各种无线通讯 ...
- ZigBee无线传感网络概述
目录 1.ZigBee无线传感网络概述 1.1.定义 1.2.ZigBee无线传感网络的特点 2.ZigBee无线传感网络的组成 2.1.ZigBee无线传感器网络的组成 2.2.ZigBee无线传感 ...
- Zigbee 无线传感网络 无线通信技术 协议体系结构 OSAL
什么是zigbee 无线传感网络的无线通信技术可以采用zigbee,蓝牙,wifi和红外 Zigbee技术是一种短距离,低复杂度,低功耗,低成本,低数据速率的双向无线通信技术,是一组基于IEEE802 ...
- Zigbee无线网络及其配电自动化的应用
通信系统是建设配电自动化系统的关键,借助可靠的通信手段,配电自动化将控制中心的指令下传到远方智能终端和各执行机构,同时,把智能终端(FTU/TTU)采集到的数据信息上传到控制中心.近年出现的ZigBe ...
最新文章
- 明日发布组队学习计划!
- Zookeeper源码分析:选举流程
- 013_logback中的SyslogAppender
- 用贝叶斯定理解决三门问题并用Python进行模拟(Bayes' Rule Monty Hall Problem Simulation Python)...
- MCMC笔记:吉布斯采样(Gibbs)
- Docker系列五~docker安装php-fpm
- Facebook AI研究员田渊栋:2021年年终总结
- QQ 被曝搜集浏览器历史记录;饿了么回应骑手自焚;原锤子团队被合并暂停手机研发;| 极客头条...
- java 136年以后的时间_136年清明查询 - 136年清明是几号 - 136年清明具体时间
- python gui哪个好看_python的GUI选择什么方案比较好?
- 单片机流水灯源代码+仿真
- 10款超炫HTML5游戏 附游戏源码
- 怎么查看Win7系统无线网络密码
- python自动分箱,计算woe,iv
- 转:一位10年Java工作经验的架构师聊Java和工作经验
- Guava1.0—— 目录
- Python爬虫实战,拉黑 QQ 空间屏蔽我的“大人物“
- 基于百度AI Studio的药物设计——NAMD自由能微扰计算(FEP笔记本)
- Java安装详细步骤(win10)
- Dirty Pipe linux内核提权漏洞分析(CVE-2022-0847)