【正文】 斷開時(shí)，下位監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)可以通過備選路由與上位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息的交換，解決了通信干線故障級(jí)聯(lián)的問題。 我國(guó)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究相對(duì)較少，但近年來，國(guó)內(nèi)一些高等院校和研究機(jī)構(gòu)也開始展開了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的理論和應(yīng)用的研究工作 [23][24][25]，中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所已經(jīng)通過系統(tǒng)集成的方式完成了一部分終端節(jié)點(diǎn)和基站的研發(fā)；中科院電子技術(shù)研究所和沈陽自動(dòng)化所也分別從傳感器技術(shù)和控制技術(shù)兩種方面入手，專注于傳感或控制執(zhí)行部分；浙江大學(xué)現(xiàn) 代控制工程研究所成立了 “ 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)室 ” ，聯(lián)合相關(guān)單位專門從事面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式自治系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及協(xié)調(diào)控制理論方面的研究；山東省科學(xué)院也認(rèn)識(shí)到了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的前景，于 2020 年 10 月正式啟動(dòng)了關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)的研究；另外，中科院軟件所、國(guó)防科技大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京郵電大學(xué)、山東大學(xué)、東南大學(xué)等單位在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面也都有一定的研究。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 無線感器網(wǎng)絡(luò)的研究起始于 20 世紀(jì) 90 年代末期，對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最早的討論見于 1998 年的一些論文中 [8]。改變了傳統(tǒng)溫度傳感器系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，適應(yīng)更多溫度測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)合。 （ 3） 煤或圍巖溫度測(cè)定法：該方法是利用測(cè)溫傳感器與相關(guān)儀表相結(jié)合測(cè)取煤或圍巖溫度的溫度測(cè)定法。 （ 2） 光纖測(cè)溫法：國(guó)外對(duì)分布式光纖測(cè)溫技術(shù)的研究始于 80 年代，主要集中在英國(guó)、日本和美國(guó)。溫度測(cè)定1 緒論 3 法既可以用于煤層自燃預(yù)報(bào)，也可用于火源探測(cè)。它不需要任何固定網(wǎng)絡(luò)的支持，其快速展開、抗毀性 強(qiáng)等特點(diǎn)為野外隨機(jī)性的數(shù)據(jù)獲取提供了方便。露天煤層的自然發(fā)火受其產(chǎn)生的氧化熱與傳導(dǎo)和對(duì)流形成的熱擴(kuò)散之間平衡狀況的制約，粒度、供氧條件以及周圍環(huán)境條件等都對(duì)自然發(fā)火有影響，機(jī)理是很復(fù)雜的 [4]，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)也是目前的一大難題。煤田 自燃火區(qū)是指埋藏在地下的煤田因自然或人為因素引燃煤層后，煤火隨時(shí)間的推移，逐步蔓延發(fā)展形成規(guī)模較大的明火（簡(jiǎn)稱煤田火災(zāi)）[2]。 Inter Thesis : Application Research 目 錄 I 目 錄 1 緒論 ........................................................................................................................................ 1 研究的背景及意義 ......................................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ......................................................................................... 2 煤田火災(zāi)檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ............................................... 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ................................................... 4 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ....................................................... 6 課題可行性分析 ............................................................................................................. 8 本文的主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo) ......................................................................................... 8 本文的主要研究方法和技術(shù)路線 ................................................................................. 9 主要研究方法 ........................................................................................................... 9 技術(shù)路線 ................................................................................................................... 9 本課題的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) ................................................................................................... 10 本章小結(jié) ....................................................................................................................... 10 2 系統(tǒng)涉及的理論基礎(chǔ)及方案設(shè)計(jì) ...................................................................................... 11 ZigBee 技術(shù) .................................................................................................................... 11 ZigBee 技術(shù)主要特點(diǎn) ............................................................................................. 11 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ............................................................................................. 12 GPRS 技術(shù) ..................................................................................................................... 13 GPRS 技術(shù)主要 特點(diǎn) ............................................................................................... 13 GPRS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ....................................................................................................... 14 Inter 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù) ................................................................................................... 15 設(shè)計(jì)需求及原則 ........................................................................................................... 16 系統(tǒng)要求 ................................................................................................................. 16 功能需求 ................................................................................................................. 16 設(shè)計(jì)原則 ................................................................................................................. 17 總體設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................................... 18 監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成 ..................................................................................................... 18 監(jiān)控系統(tǒng)的功能劃分 ............................................................................................. 18 系統(tǒng)通信模式 ......................................................................................................... 19 監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn) ..................................................................................................... 20 本章小結(jié) ....................................................................................................................... 20 目 錄 II 3 無線測(cè)溫終端的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 21 無線測(cè)溫終端的硬件結(jié)構(gòu)組成 ................................................................................... 21 節(jié)點(diǎn)硬件平臺(tái) ............................................................................................................... 22 ZigBee 無線傳輸模塊介紹 ..................................................................................... 22 溫度傳感的選型及介紹 ......................................................................................... 24 MAX6675 介紹 ........................................................................................................ 25 K 型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線 .............................................................................................. 28 硬件電路原理圖及實(shí)物的實(shí)現(xiàn) ................................................................................... 29 硬件原理圖 ............................................................................................................. 29 硬件實(shí)物的實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................... 30 無線測(cè)溫終端的軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................... 30 硬件抗干擾設(shè)計(jì) .....................................................................