毕业设计---无线监测系统对煤矿生产中瓦斯气体的检测系统的分析

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1、毕业设计说明书 摘 要 近年来，国内外很多煤矿开始了数字化的建设，很多成熟的工业监测技术运用到 了煤矿生产中，对保障煤矿安全生产发挥了重要的作用。但现有的大多数监测方法仍 需人工下井采集数据，给管理带来许多不便。煤矿缺乏通信平台，煤矿生产环节联动 性差，效率低。 本文针对国内煤矿生产现状，分析了矿井综合监测系统的需求，提出了一种以 ZigBee 技术和红外瓦斯监测技术相结合的矿井监测方案，并详细叙述了该系统的整 体框架和体系结构。其中传感器部分提出了一种光谱式瓦斯红外监测技术。该技术采 用双波长单光路传感器结构，选定甲烷分子在 3.31m 吸收峰，采用 LED 为光源，实 现气体浓度的差分检测

2、， 利用测量信号和参考信号的比值消除了由于光源不稳定等因 素引起的测量误差，根据气体检测系统的特点，设计了合理的光源调制电路和信号调 理电路。在 ZigBee 部分则以 CC2430 微处理器为核心，完成了 A/D 转换，无线组网通 信的设计。并对 ZigBee 无线网络的拓扑结构，路由算法，Z-STACK 移植，硬件驱动 进行了介绍。将瓦斯浓度值和报警信息等数据实时的传输到计算机，最终实现浓度信 息的局域网传输。整个研究对研发新型的矿井监测系统与有一定的参考价值。 关键字：ZigBee；瓦斯；红外；传感器 毕业设计说明书 Abstract In recent years, many coal

3、 mines abroad began the construction of the digital, many mature industrial monitoring techniques applied to the coal mine，on the protection of safety in coal mines play an important role. But most of the existing monitoring methods should be artificial downhole data acquisition, caused much inconve

4、nience to the management. Lack of communication platform coal, coal production chain linkage, poor and inefficient. In this paper, status of domestic coal production, analysis of the demand for comprehensive monitoring system of mine, a to ZigBee technology and infrared gas monitoring technology combined with the mine monitoring program, and detailed description of the systems overall framework and architecture. Sensor part of the A-type gas infrared spectral monitoring. The technology uses du