井矿无线传输模块的设计-学位论文.doc

毕业论文（设计）

题目（中文）：矿井无线传输模块的设计
（外文）：TheDesignofMineWirelessSensorModule
院（系）：通信与电子学院
专业：电子科学与技术
目录
TOC\o"1-3"\u摘要 PAGEREF_Toc291205302\h1
1.引言 PAGEREF_Toc291205303\h1
1.1选题背景 PAGEREF_Toc291205304\h1
1.2国内外煤矿安全监测研究状况 PAGEREF_Toc291205305\h2
1.3本论文的选题意义与工作 PAGEREF_Toc291205308\h2
1.4无线传感模块的设计要求 PAGEREF_Toc291205309\h3
2.无线传感器网络技术介绍 PAGEREF_Toc291205310\h3
2.1无线传感网络的特点 PAGEREF_Toc291205311\h3
2.2无线传感网络拓扑结构方案 PAGEREF_Toc291205312\h4
2.3短距离无线数据通信的标准简介 PAGEREF_Toc291205313\h7
2.4无线传感器网络结构 PAGEREF_Toc291205314\h11
2.5传感器硬件设计 PAGEREF_Toc291205315\h12
2.6传感器电路接口设计 PAGEREF_Toc291205316\h12
3.系统方案设计 PAGEREF_Toc291205317\h13
3.1系统结构 PAGEREF_Toc291205318\h13
3.2矿井中GSM移动信号传输模块 PAGEREF_Toc291205319\h13
3.3基于GSM手机模块的数据接收系统 PAGEREF_Toc291205322\h16
4总结 PAGEREF_Toc291205325\h18
参阅文献 PAGEREF_Toc291205326\h18
矿井无线传输模块的研究
摘要:文章介绍了一种基于无线传感器网络的矿井应急方案，阐述了无线传感器网络的结构、特点及无线传感器网技术,移动通信技术在矿井应急通信系统中的应用设计。该矿井应急通信系统利用无线传感器网络进行紧急状态下矿井数据的采集和收集，利用成熟、信号覆盖面广的移动通信技术进行信号的传输，将数据实时地传送到处理中心和相关的责任人。便于对紧急情况的决策处理。针对矿井的特点,提出了实现矿井移动通信的方案:以质量较好、网络较为完善的GSM移动信号为信号源，用HYPERLINK"http://www.chemyq.com/xz/xz3/29988qegxx.htm"\t"_blank"光纤直放HYPERLINK"http://www.chemyq.com/xz/xz6/58907njmrv.htm"\t"_blank"系统将信号引入矿井。
关键词:矿井通信;手机模块;GSM;光纤直放系统
1.引言
1.1选题背景
煤炭是我国经济建设的基础，煤炭的开采主要以井下为主，巷道长、矿井生产工序多、作业地点分散，人员流动性大且工作环境恶劣，事故隐患大。为了矿井的安全生产和效率的提高，解决无线通信是一个关键的问题。然而，矿井无线通信系统具有许多不同于一般地面的无线通信系统的特点，许多地而上使用的通信设备和技术无法直接应用到煤矿井下。近年来，我国煤矿安全状况形势非常严峻，不断发生瓦斯爆炸事故。为了安全生产，需设计一套完善的矿井应急无线通信系统。国内多数煤矿企业都已经或正在进行生产调度,监测监控等信息系统的建设,这些系统的建立在实现安全生产的过程中起到了重要的作用。但是这些几乎系统都是基于有线的系统,在紧急状态下(比如电力中断,事故等)如何将安全生产监测监控信息及时、准确地传送到各级相关人员手中,缺乏有效的手段。线传感器技术是目前无线通信领域内研究的一个热点技术,它综合了传感器技术,嵌入式计算技术,现代网络及无线通信技术,分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测,感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式对信息系统进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知的信息传送到用户终端。本文提出了一种基于无线传感器网络的矿井应急通信系统的设计方案。该方案利用无线传感器网络和GPRS手机模块、GSM手机模块或者CDMA手机模块等,在系统电力出现故障时保证系统仍能正常地工作,极大地提高了紧急情况下的人员搜救能力,具有较大的现实意义。
1.2国内外煤矿安全监测研究状况
1.2.1国内煤矿安全监测研究状况
目前，我国煤矿井下通信基本使用有线装置，依靠电缆传输信息，由于井下特殊环境所限，地面