基于ZigBee技術(shù)的煤礦智能化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

關(guān)金強(qiáng)

(晉能控股煤業(yè)集團(tuán) 寺河礦，山西 晉城 048000)

煤炭作為一種重要的能源，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。煤礦監(jiān)測系統(tǒng)是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要保障。為了確保安全運(yùn)行，在綜采工作面中安裝環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測是非常重要的。然而，通常使用傳統(tǒng)有線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)連接來獲得與控制系統(tǒng)的通信，該節(jié)點(diǎn)存在接線困難、昂貴缺點(diǎn)。相比之下，無線傳感器節(jié)點(diǎn)可以方便地與現(xiàn)有礦井監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)連接，具有良好的兼容性，便于組成礦井瓦斯監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)各種規(guī)模的礦井應(yīng)用。ZigBee無線通信技術(shù)是一種新的短距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)率、低成本的雙向無線通信技術(shù)[1]。目前，基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品數(shù)量眾多，但真正能應(yīng)用于特殊傳感器節(jié)點(diǎn)的地下環(huán)境的產(chǎn)品卻很少。本文針對ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂茩C(jī)制、無線節(jié)點(diǎn)訪問機(jī)制和路由機(jī)制。傳感器節(jié)點(diǎn)真正能夠應(yīng)用于井下環(huán)境，通過了無線傳感器節(jié)點(diǎn)的安全認(rèn)證。同時(shí)，由于無線網(wǎng)絡(luò)的特殊性，可以傳播無線信號(hào)以及方便地定位工作人員，為煤礦安全監(jiān)測提供更多的保護(hù)。

1 ZigBee技術(shù)的架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分析

1.1 ZigBee技術(shù)簡介

ZigBee 技術(shù)具有以下特點(diǎn)[2]：①低數(shù)據(jù)傳輸速率。ZigBee 技術(shù)的峰值傳輸速率僅為250 kbps，側(cè)重于低速率傳輸?shù)膽?yīng)用。②節(jié)電。由于工作周期短，發(fā)送和接收信息的功耗低，采用了多種節(jié)電方式，ZigBee 技術(shù)可以保證機(jī)電設(shè)備的續(xù)航能力有所延長，根據(jù)工況的使用環(huán)境可以使得續(xù)航時(shí)間由6個(gè)月至2年不等。③可靠性。ZigBee 技術(shù)具有突出的可靠性，可根據(jù)信息交互的機(jī)制將各種數(shù)據(jù)沖突進(jìn)行有效的避免，同時(shí)在固定帶寬的字節(jié)方面預(yù)留專屬通道。尤其是MAC層的數(shù)據(jù)接收與發(fā)射機(jī)制與其他的自動(dòng)化技術(shù)有所不同，該數(shù)據(jù)層必須等到接收方的數(shù)據(jù)反饋后才進(jìn)行下一步操作，提高了數(shù)據(jù)接收的可靠性。因此，通信可靠性高。④強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)自我組織和自我修復(fù)能力。ZigBee網(wǎng)絡(luò)全程采用自動(dòng)化干預(yù)的方式，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)相互關(guān)聯(lián)并形成高效數(shù)據(jù)連接的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)整體網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)通信故障時(shí)，可自行進(jìn)行修復(fù)，不需要人工干預(yù)，并且通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲永m(xù)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

針對礦井惡劣的環(huán)境，應(yīng)采用特殊的安全防備設(shè)計(jì)方法。煤礦智能化監(jiān)測系統(tǒng)是一個(gè)軟、硬件相結(jié)合的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

硬件部分包括部署在地下巷道中的無線移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和固定節(jié)點(diǎn)，其主要功能是采集煤礦環(huán)境數(shù)據(jù)和人員位置信息。軟件部分是指用VC++設(shè)計(jì)的 PC 監(jiān)控軟件，用于匯總和顯示每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。監(jiān)控節(jié)點(diǎn)分為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和固定節(jié)點(diǎn)，使用 ZigBee 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸。由于固定節(jié)點(diǎn)也使用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，所以它部署在地下巷道變得非常方便。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是由礦工攜帶的，必須使用無線傳輸方式。這使得礦井可以形成 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[3]，如圖1所示。

圖1 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意Fig.1 Schematic of topological structure of ZigBee wireless sensor network

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的固定節(jié)點(diǎn)是路由器設(shè)備，礦工攜帶的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是終端設(shè)備。通常，ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由器沒有傳感器設(shè)備，它只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。但考慮到實(shí)際應(yīng)用，在路由器上增加傳感器設(shè)備將更好地監(jiān)測煤礦井下環(huán)境。路由器有1個(gè)環(huán)境監(jiān)測功能，通常是在終端設(shè)備中設(shè)計(jì)的。 固定節(jié)點(diǎn)將接收到的數(shù)據(jù)從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，然后網(wǎng)關(guān)通過RS232或光纖將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)中的PC監(jiān)控軟件將處理所有數(shù)據(jù)并將其顯示在可視化窗口中。計(jì)算機(jī)軟件還根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收信號(hào)的強(qiáng)度 (RSSI)，通過特定的定位算法計(jì)算出每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置[4]。ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2 ZigBee技術(shù)的架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)

2.1 節(jié)點(diǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)原則

由于目前市場上銷售的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是為一般環(huán)境而設(shè)計(jì)的，因此不適合特殊的礦井地下環(huán)境。因此，需要用一個(gè)特殊的硬件電路來定制適合地下環(huán)境的系統(tǒng)。節(jié)點(diǎn)傳感器照片如圖3所示。無線微控制器CC2530 芯片是節(jié)點(diǎn)設(shè)備的核心處理器，它可以用很少的外圍電路元器件構(gòu)成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)相對簡單[5]。

圖3 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備傳感器Fig.3 Network node device sensor

CC2530是符合IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的真正的片上系統(tǒng)，支持專有的802.15.4市場以及ZigBee、 ZigBee PRO和ZigBee RF4CE 標(biāo)準(zhǔn)[6]。與其他無線芯片不同，CC2530 內(nèi)置8051單片集成電路內(nèi)核。因此，不再需要使用一個(gè)單片機(jī)來控制電路，這為ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了很多硬件成本。

2.2 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)

移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備，可以由礦工攜帶；它應(yīng)該是一個(gè)可移植的低功耗節(jié)點(diǎn)。所以設(shè)計(jì)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)只有移動(dòng)電話那么小，而且是內(nèi)置鋰離子電池供電的。

核心處理器 CC2530是一種低功耗芯片，當(dāng)處于休眠狀態(tài)時(shí)，只需要使用少于1 μA的工作電流。為了盡可能降低顯示器的功耗，使用了1個(gè)100×32像素的矩陣[7]且沒有背光LCD 屏幕。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的電池容量為1 500 mAh，足以滿足礦工地下長時(shí)間工作的需要。電池充電管理芯片為TP4057，最大充電電流可達(dá)500 mA。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)電路包括氣體濃度傳感器MJ4.0和溫度傳感器 PT-1000[8]。

許多無線傳感器平臺(tái)都在使用數(shù)字式傳感器。數(shù)字傳感器和單片機(jī)之間的通信需要嚴(yán)格的定時(shí)要求。但從實(shí)際應(yīng)用來看，無線單片機(jī)一般都有1個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如果用微機(jī)來模擬，會(huì)影響整個(gè)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。這2個(gè)傳感器輸出的是模擬信號(hào)而不是數(shù)字信號(hào)。只有將這種信號(hào)輸入到差動(dòng)放大器中，才能在CC2530芯片內(nèi)通過ADC模式將其轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)臄?shù)字信號(hào)。終端節(jié)點(diǎn)的上位機(jī)組成如圖4所示。

圖4 CC2530處理模塊通信架構(gòu)圖Fig.4 CC2530 processing module communication architecture diagram

為了方便攜帶，外部的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有使用天線，使用了2.4 GHz的貼片天線，定制了一個(gè)像手機(jī)大小的外殼，它足以把所有的印刷電路板、傳感器和電池放在里面?？紤]到小型殼體的爆炸性能不是很好，對多氯聯(lián)苯為原材料的硬件裝置設(shè)計(jì)和元件的選擇都進(jìn)行了安全評價(jià)。

2.3 固定節(jié)點(diǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)

固定節(jié)點(diǎn)安裝在地下隧道的綜采工作面的煤壁上。因?yàn)樗纫苿?dòng)節(jié)點(diǎn)大，不適合隨身攜帶。固定節(jié)點(diǎn)的電路與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)幾乎相同，它也使用 CC2530 芯片作為核心處理[9]。由于地下隧道一般采用電纜布置，固定節(jié)點(diǎn)可以使用電纜供電模式。整體的核心板電路原理如圖5所示。

圖5 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心板電路原理Fig.5 Schematic diagram of core board circuit of the ZigBee wireless sensor network

無線通信網(wǎng)絡(luò)的布置使得固定節(jié)點(diǎn)的部署不再受限于綜采工作面地形的影響，使得信號(hào)線的布置也具有一定的靈活性。一線作業(yè)人員在對固定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，更加有利于對礦井內(nèi)部數(shù)據(jù)環(huán)境的收集，通過LED數(shù)字顯示信號(hào)可以及時(shí)地讀取礦井的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。不僅從圖像上進(jìn)行讀取，還集成了聲光報(bào)警系統(tǒng)，包括LED燈和蜂鳴器。當(dāng)出現(xiàn)停電時(shí)，還配置有鋰電池保障各類設(shè)備運(yùn)行用電的需要。直流供電裝置在平時(shí)不被使用時(shí)應(yīng)處于充電狀態(tài)。防止外部電網(wǎng)進(jìn)行斷電時(shí)，能夠及時(shí)地對電網(wǎng)進(jìn)行供應(yīng)，此時(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和固定節(jié)點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)不會(huì)被中斷，會(huì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送。為了保障設(shè)備的本質(zhì)安全性，每一個(gè)電器設(shè)備都配置有安全的設(shè)備，外殼具有防火、防潮、防爆等性能。設(shè)備內(nèi)部通過電氣隔離實(shí)現(xiàn)了2.4 GHz的天線運(yùn)行的安全性[10]，同時(shí)其他的電纜與傳感器都被放置在特殊的膠水密封的地方，所以各個(gè)電器具有一個(gè)良好的密封。

3 ZigBee技術(shù)的架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 功能設(shè)計(jì)流程

軟件開發(fā)使用AVR Studio 4.13 + WinAVR 20100110(GCC)編譯器和C語言。軟件設(shè)計(jì)過程如圖6所示。

圖6 軟件功能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)流程Fig.6 Design flow chart of software function realization

(1)數(shù)據(jù)接收部分。數(shù)據(jù)接收部從PC通信端口感知傳感器網(wǎng)絡(luò)中獲得的氣象數(shù)據(jù)的源代碼，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將其存入PC存儲(chǔ)器中。

(2)數(shù)據(jù)顯示部分。數(shù)據(jù)顯示部分提供2種數(shù)據(jù)顯示模式：命令行界面和圖形用戶界面。 命令行界面提供日志數(shù)據(jù)顯示。它可以根據(jù)接收時(shí)間對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，便于對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和比較，也便于整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試。

由Framework 2.0提供的RichTextBox 控件類和TextBox控件類開發(fā)的輸出控件，RichTextBox控件輸出以文本的形式接收數(shù)據(jù)；作為輸入控件，TextBox控件接收用戶需求并發(fā)送[11]。

3.2 軟件計(jì)算函數(shù)定義

如果要使用CC2530實(shí)現(xiàn)定位功能，就必須自己編寫軟件定位引擎。由于芯片里面沒有硬件定位引擎。該軟件定位引擎仍然采用RSSI技術(shù)，同時(shí)利用PC機(jī)軟件計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置，減少了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)計(jì)算的負(fù)擔(dān)。

為了計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置，必須至少有3個(gè)參考節(jié)點(diǎn)。將路由器節(jié)點(diǎn)視為網(wǎng)絡(luò)中的參考節(jié)點(diǎn)，并記錄每個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)。然后讓移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向每個(gè)參考節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào)，使每個(gè)參考節(jié)點(diǎn)獲得一個(gè)RSSI值，利用這些參數(shù)可以采用三邊測量法計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的指定位置。簡單的方法是給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)，然后每個(gè)路由器節(jié)點(diǎn)從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，從而獲得RSSI值。

當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加，由于路由器節(jié)點(diǎn)接收到的每條無線信息都將從低層傳輸?shù)巾攲?，這種方法將使路由器節(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)增加。最后，應(yīng)用層將分析數(shù)據(jù)包。事實(shí)上，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)不需要廣播傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其他路由節(jié)點(diǎn)也可以接收移動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包。只有路由器節(jié)點(diǎn)的子移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將繼續(xù)向上傳送數(shù)據(jù)包，其他路由器節(jié)點(diǎn)將屏蔽協(xié)議底部的數(shù)據(jù)包。

為了使所有路由器節(jié)點(diǎn)都能接收移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并將其RSSI值發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，需要對提供的Z-Stack協(xié)議中的相關(guān)功能進(jìn)行修改。首先找到一個(gè)名為afIncomingData的函數(shù)，它處理從協(xié)議底部接收到的數(shù)據(jù)，在該函數(shù)中我們添加一些代碼來獲得數(shù)據(jù)包的RSSI值。然后通過OSAL_set _event 函數(shù)向OSAL輪詢系統(tǒng)添加并發(fā)送RSSI值任務(wù)的MY_RSSI_report _evt 事件。該事件的對應(yīng)函數(shù)將在OSAL中斷驅(qū)動(dòng)的任務(wù)中執(zhí)行，從而將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的RSSI值發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。通過這種方法，數(shù)據(jù)包將只被協(xié)議的底層函數(shù)處理。根據(jù)該方法，可以獲得相應(yīng)的RSSI值，節(jié)省移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算時(shí)間。 其中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)只負(fù)責(zé)發(fā)送單播數(shù)據(jù)包。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的主路由器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)。其他路由器節(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)包，只是剪切移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的RSSI值，然后轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)。 最后，網(wǎng)關(guān)將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的所有RSSI值帶到PC監(jiān)控軟件，計(jì)算相應(yīng)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置。

為了減小誤差，監(jiān)控軟件采集RSSI值的10倍并取其平均值，然后選擇3個(gè)固定節(jié)點(diǎn)的最接近值。最后，使用三邊測量法計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置。此時(shí)，基于ZigBee技術(shù)的系統(tǒng)監(jiān)控軟件界面示意如圖7所示。

圖7 基于ZigBee技術(shù)的系統(tǒng)監(jiān)控軟件界面Fig.7 System monitoring software interface based on ZigBee technology

4 ZigBee技術(shù)的架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用分析

4.1 系統(tǒng)測試背景

所有嵌入節(jié)點(diǎn)的軟件系統(tǒng)都是基于z協(xié)議棧的。因?yàn)閆-Stack 是1個(gè)開源項(xiàng)目，對二次開發(fā)非常有益。這些節(jié)點(diǎn)設(shè)備在1個(gè)真正的煤礦中進(jìn)行了測試。每 50 m在長壁巷道中部署1個(gè)固定節(jié)點(diǎn)，并在工作區(qū)的每個(gè)入口處設(shè)置一個(gè)固定節(jié)點(diǎn)。固定節(jié)點(diǎn)有大尺寸的數(shù)字 LED 顯示屏，所以固定節(jié)點(diǎn)的顯示內(nèi)容可以在遠(yuǎn)離礦工的地方看到。每個(gè)礦工攜帶1個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，溫度和氣體濃度實(shí)時(shí)顯示在LCD 屏幕上，監(jiān)測曲線如圖8所示。

圖8 單個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備監(jiān)測曲線Fig.8 Monitoring curve of single node equipment

網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)位于礦井入口處，通過 RS232 電纜連接到控制室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。在該系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)采集的所有數(shù)據(jù)包通過串口傳輸?shù)絇C機(jī)上，可以將歷史數(shù)據(jù)備份保存到SQL 數(shù)據(jù)庫中。監(jiān)控軟件的主要功能是顯示和存儲(chǔ)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并根據(jù) RSSI 值計(jì)算相關(guān)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置。

4.2 測試結(jié)果分析

通過對系統(tǒng)的反復(fù)測試，使系統(tǒng)成為一個(gè)客觀的評估。首先是對節(jié)點(diǎn)硬件的功耗進(jìn)行評估，當(dāng)電纜供電時(shí)，固定節(jié)點(diǎn)的工作電壓在9～ 24 V。固定節(jié)點(diǎn)的最大工作電流為93 mA；平均工作電流為92.2 mA。當(dāng)電纜斷開時(shí)，固定節(jié)點(diǎn)由鋰離子電池供電。在電池供電情況下，固定節(jié)點(diǎn)的最大工作電流為147.0 mA；平均工作電流為146.3 mA。固定節(jié)點(diǎn)使用電池至少可以工作 8 h。在隧道和工作區(qū)域的4個(gè)不同位置，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)被放置在那里。

2組不同的平均誤差數(shù)據(jù)見表1。因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)使用 RSSI 技術(shù)，它主要依賴于信號(hào)強(qiáng)度，信號(hào)質(zhì)量會(huì)受到干擾的影響。從不同位置的誤差可以看出，綜采工作面的誤差大于隧道，長壁巷道一般是直的，綜采工作面的形狀是不確定的，但是誤差率遠(yuǎn)小于安全章程的數(shù)值，ZigBee技術(shù)的架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠滿足實(shí)際工程應(yīng)用需求。

表1 數(shù)據(jù)錯(cuò)誤信息統(tǒng)計(jì)Tab.1 Data error information statistics

5 結(jié)語

本文研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并且通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 ZigBee 技術(shù)的描述，在綜述煤礦瓦斯無線監(jiān)測系統(tǒng)概況的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了煤礦安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀和煤礦瓦斯無線監(jiān)測系統(tǒng)的可行性和重要性，結(jié)合通信系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展原則，提出了一種基于ZigBee的煤礦瓦斯監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方案，提出了硬件實(shí)現(xiàn)方案，設(shè)計(jì)并開發(fā)了相應(yīng)的ZigBee節(jié)點(diǎn)。另外，在實(shí)驗(yàn)室的仿真檢測環(huán)境下，對設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明，網(wǎng)絡(luò)的功能節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)工作基本正常，網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)功能基本達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，為今后井下智能化系統(tǒng)的監(jiān)測實(shí)際應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于本文的研究還處于實(shí)驗(yàn)階段，需要進(jìn)一步完善現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)功能，根據(jù)監(jiān)測需要設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)功能，使無線網(wǎng)絡(luò)更好地滿足煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的實(shí)際監(jiān)測需要。