基于ZigBee的矿井锚索应力监测系统设计的中期报告.docx

基于ZigBee的矿井锚索应力监测系统设计的中期报告
一、项目背景
矿井锚索是矿井出入口等处常见的支护方式之一，锚索的负责承担矿井岩层和顶板的压力，保证矿井内部的安全稳定。然而，锚索的应力状态难以直接观测和测量，进而给锚索的维护和管理带来了一定的困难。同时，传统的锚索应力监测方法主要采用钢丝绳应变计等有线方式，在矿井使用和矿井维护方面存在难以避免的风险。
为解决上述问题，采用基于ZigBee的矿井锚索应力监测系统进行设计，在紧密保证矿井锚索的应力状态的同时，实现数据的无线传输，大大提升数据采集的效率和方便性，进而在数据的基础上，进行数据分析和预测。
二、项目方案
1.系统功能及模块划分
本系统的主要功能是测量和记录矿井锚索的应力状态，同时实现数据的无线传输和数据处理。根据系统的功能进行模块划分，主要包括如下三大模块：
（1）传感器模块：负责测量矿井锚索的应力数据，将数据进行处理并通过无线方式传输给下位机。
（2）下位机模块：负责接收传感器模块传来的数据，进行数据存储和处理，并通过网络将数据上传至云平台。
（3）云平台模块：负责接收下位机上传的数据，进行数据存储、备份及分析，并通过Web管理界面展示数据分析结果。
2.系统硬件设计
本系统的主要硬件组成包括传感器模块、下位机模块和云平台模块等。其中，传感器模块主要包括锚索应力传感器、采集电路、无线通信模块和电源模块等。下位机模块主要包括单片机、无线通信模块、存储模块和电源模块等。云平台模块主要包括服务器、数据库及Web应用程序等。
3.系统软件设计
系统软件设计主要包括传感器模块程序设计、下位机程序设计和云平台程序设计三方面。传感器模块程序主要实现传感器的数据采集、处理和通过无线方式传输数据等功能。下位机程序主要实现数据的接收、存储和上传等功能。云平台程序主要实现数据的接收、存储、备份、分析及展示等功能。
三、项目进度
本项目现已完成系统设计和硬件组装，传感器模块和下位机模块的数学算法编写也已完成。接下来，我们将进行软件程序设计和测试。预计项目将于半年内完成。