基于ZigBee的煤矿瓦斯监测无线传感器网络节点设计

针对现有煤矿瓦斯监测系统采用有线通信方式存在的弊端,本文将ZigBee技术和无线传感器网络技术应用于煤矿瓦斯监测系统中,构建井下瓦斯无线监测系统,设计了一种基于MSP430F149单片机和CC2420射频芯片的瓦斯监测无线传感器网络节点.该节点与上层通信网络、监控中心结合可实现瓦斯浓度的远程实时监测和报警、井下人员的定位等功能.     

基于无线传感器网络的三维可视化矿井瓦斯监测系统研究

利用无线传感器网络进行矿井瓦斯浓度参数的采集,将这些数据通过汇聚节点融合后传输到瓦斯监测系统服务器存储,并在三维空间的查询状态下实时、同步显示于客户端。被监测巷道内的瓦斯浓度参数超限时,声光双重方式报警并直观显示报警区域,并提供紧急状态下的应急预案信息。系统为瓦斯灾害的预警和预控给出了强有力的技术支持,为煤炭企业瓦斯事故的预防提供借鉴。     

基于CC2530的无线温度传感网络的设计

针对高温恶劣的工业生产环境,阐述了一种基于CC2530的片上温度测量解决方案,设计了以K型热电偶和模数转换芯片MAX6675为温度采样模块的无线温度传感网络。将ZigBee技术应用到分布式温度测量,硬件上以CC2530芯片为核心,克服了有线网络的局限性,测温精度较高。实验结果表明,系统运行实时、稳定、精确,测温误差保持在2℃以内,满足实际工业现场需求。     

基于无线传感网络的农田远程监测系统设计

针对水资源短缺和土地资源日益减少的问题,提出了基于无线传感网络的农田远程监测系统设计。该系统基于无线传感器网络（WSN）技术,通过控制物理参数来监控这些系统像湿度,温度等从而改善作物产量。WSN由许多节点组成,使信息成为可能通过使用一组传感器捕获,这些传感器能够与网络本身内的其他信息进行通信并处理数据以执行特定的任务。最后设计实验对该农田远程监测系统进行验证,结果显示系统整体运行情况良好。     

基于无线传感网络和GPRS的水位无线监测系统

传统水位监测需要人工测量,存在测量不方便、不迅速,数据又难以统计等诸多问题。系统采用SI1000控制器作为无线传感网络的终端节点,处理水位传感器采集到的数据,数据通过EZMAC协议实现无线传输给中心节点,中心节点将数据打包并通过GPRS远程传输,监控中心实现了多点水位的实时监测、报警、数据存储、地图显示等功能。实验证明系统监测分布位置广、精度高、传输距离远、能实时监控水位信息等特点。     

基于CC1110的井下SimpliciTI无线监测传感网络设计

针对当前煤矿监测系统存在检测范围小、扩展困难的情况,提出了一种基于无线传感网络的新型煤矿安全与预警系统的设计方案.该方案采用了射频芯片CC1110作为无线传感器的核心,结合SimpliciTI网络协议与外围极少数元件搭建了射频片上系统(SoC).实验结果表明:网络中的节点具有传输距离远,可移动,通信稳定等特点,基本实现了对矿区环境参数的自动监测和报警.     

基于无线传感器网络的水污染监测系统

针对水污染传统的检测手段耗时、步骤复杂,提出了使用无线传感器网络的水污染实时在线监测方案.所研制系统将无线传感器网络节点布置于所监测水域,利用无线分组服务数据通信技术远程传输监测数据,并通过因特网显示平台的监测点管理查询技术,全面提升系统的自动化与监测水平.探讨了传感器网络节能路由zigbee协议;实现了系统硬件与软件设计.模拟实验结果表明该系统可以实现远程管理中心和无线传感器网络的可靠、高速率的通讯.系统体积小、成本低,适用于现场水污染程度连续监测.     

基于无线传感网络的环境温度监测系统设计

为满足环境温度监测系统远距离,低成本,部署灵活等要求,设计并实现了一种树型结构的无线传感网络,通过无线传感网络采集环境温度数据并上传监控主机,实现远距离检测和监控.首先介绍了节点硬件设计,然后根据环境温度监测的应用需求进行软件设计,采用休眠机制以降低节点的功耗,最后将系统进行实地部署与测试.结果表明:该系统具有较高的实用性和可靠性.     

基于SimpliciTI协议的无线传感网络系统设计

该文设计了一种基于SimpliciTI协议的无线传感网络系统,传感器节点以MSP430单片机和射频芯片CC1101为核心,并辅以温湿度、光照、红外等传感器.节点使用随机物理地址,网关采用基于ARM9的嵌入式处理器AT91SAM9261.运行在网关上的上位机可以实时观察节点采集的数据并加以控制.实验结果显示,基于协议的该...     

Sensor deployment strategy for chain-type wireless underground mine sensor network

Wireless sensor networks (WSNs) are very important for monitoring underground mine safety. Sensor node deployment affects the performances of WSNs. In our study, a chain-type wireless underground mine sensor network (CWUMSN) is first presented. A CWUMSN can monitor the environment and locate miners in underground mines. The lowest density deployment strategies of cluster head nodes are discussed theoretically. We prove that the lifetime of CWUMSN with a non-uniform deployment strategy is longer than with a uniform deployment strategy. Secondly, we present the algorithm of non-uniform lowest density deployment of cluster head nodes. Next, we propose a dynamic choice algorithm of cluster head nodes for CWUMSN which can improve the adaptability of networks. Our experiments of CWUMSN with both non-uniform lowest density and uniform lowest density deployments are simulated. The results show that the lifetime of CWUMSN with non-uniform lowest density deployment is almost 2.5 times as long as that of the uniform lowest density deployment. This work provides a new deployment strategy for wireless underground mine sensor networks and then effectively promotes the application of wireless sensor networks to underground mines.     

Design and performance analysis of wireless sensor network location node system for underground mine

Aiming at the application of a wireless sensor network to locating miners in underground mine, we design a wireless sensor network location node system, considering the communication performance and the intrinsic safety. The location node sys-tem consists of a mobile node, several fixed nodes, and a sink node, all of whose circuits were designed based on CC2430. A varis-tor and a RC circuit were used in the reset circuit of a sensor node to guarantee the intrinsic safety by reducing discharge energy, the theoretical analysis of the discharge energy shows that the reset circuit is an intrinsic safety one. The analysis and simulation about the performance of the location node system are discussed, such as network communication delay and packet loss rate, the results show that the highest network communication delay of the system is about 0.11 seconds, and the highest packet loss rate is about 0.13, which assures the location node system has a high reliability, and can locate miners in the underground mine,     

基于无线传感器网络的农田土壤温湿度监测系统的设计与开发

根据农田环境的应用需求,设计了农田土壤温湿度监测系统,该系统由农田无线监测网络和远程数据中心两部分组成。采用以JN5121无线微处理器为核心的传感器节点开发策略,构建基于ZigBee协议的无线监测网络;采用ARM9微处理器S3C2410,基于嵌入式Linux开发的网关节点实现数据汇聚和GPRS通信方式的远程数据转发。远程数据中心的管理软件FieldNet采用了数据库管理模式,并通过应用ESRI嵌入式GIS组件库ArcEngine进行监测数据的实时变化和空间变异分析。系统的设计开发为精细农业时空差异性与决策灌溉研究提供了有效工具。     

基于ZigBee技术的煤矿井下无线语音通信系统研究

针对当前矿用语音通信系统的不足,提出了一种基于ZigBee技术的矿用无线语音通信系统设计方案,并给出了无线语音通信节点的软硬件设计.语音通信节点采用CC2530作为射频收发单元,通过CSP1027对语音信号进行A/D或D/A转换,并利用AMBE语音编解码技术对量化后的语音数据进行编解码,通过ZigBee无线通信协议IEEE 802.15.4实现各节点间语音信息的双向无线传输.实验证明,语音通信节点在有效通信距离内具有语音清晰、通话可靠,满足语音通信要求.     

基于无线传感网络的输电线路多变量分布式局域监测系统

针对输电线路的风振灾害监测,研制了一套基于ZigBee技术的多变量无线监测系统.系统的下位机由中央控制模块、射频传输模块、传感器模块和电源管理模块组成;采用低功耗16位单片机MSP430为主控芯片,实现了数据采集与传输.系统上位机通过TTL转接和无线数传模块进行串口通信.经实验室与现场应用验证,本系统抗干扰能力强,单通道采样率达1k,有效传输距离达300m,具有多工作点同步监测并向上位机实时回传数据的功能,能实现对杆塔和导线振动、动态应力/应变、风速等多参数的在线监测,为形成输电线路风振无线监测和灾害预警机制提供有效的技术手段.     

基于生物免疫的无线传感器网络入侵检测系统

为了解决无线传感器网络的安全性问题,设计了一个基于生物免疫的轻量级入侵检测系统.系统集成了检测器的生成和抗原的检测,采用了疫苗提取和疫苗接种技术,实现了自体、非自体、抗体的动态演化.仿真结果表明,系统具有良好的检测率和较低的能耗.     

化工装备运行状态的无线传感器网络监测系统

针对传统有线传感器系统对化工装备运行状态的实时监测存在布线繁琐、维护困难等问题,提出了一种基于无线传感器网络的化工装备运行状态监测系统方法.利用无线传感器网络代替有线传感器系统,结合现有实验设备,设计了基于虚拟仪器的数据采集与处理程序,借助"创世纪64"组态软件建立人机交互界面,实现了对化工装备运行状态的无线数据采集与实时在线或离线监控,具有实时显示、历史数据回放和报警信息处理等功能.     

无线传感器网络中基于验证点的安全定位协议

针对现有定位算法多是建立在假设锚点信息是正确的基础上,如果网络受到攻击,这些定位算法都将无法工作的问题,基于验证点思想提出既能使用不同定位算法,又不需要增加锚点(甚至不用锚点)的高质量安全定位协议———SLPDVNM。SLPDVNM通过使用动态验证点结合定位算法的机制完成节点安全定位。安全分析和基于MMSE定位算法的协议性能仿真表明,算法不仅可以有效克服恶意锚点的影响,而且对已知的多种攻击也具有极好的抵御能力。