【正文】 MAX6675為8腳SO封裝。MAX6675是K型熱電偶串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它能獨(dú)立完成信號(hào)放大、冷端補(bǔ)償、線性化、A/D轉(zhuǎn)換及SPI（Serial Peripheral Interface，串行外圍設(shè)備接口）串口數(shù)字化輸出功能，大大簡(jiǎn)化了熱電偶測(cè)量設(shè)備的軟/硬件設(shè)計(jì)。這些集成溫度傳感器將溫敏器件、偏置電路、放大電路和線性化電路集成在同一個(gè)芯片上，其輸出通常為正比于所測(cè)溫度的直流電壓或直流電流，使用方便、外圍電路簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定可靠。由于傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)電路采用“傳感器——濾波器——放大器——冷端補(bǔ)償——線性化處理——A/D轉(zhuǎn)換”模式，將熱電偶輸出的毫伏級(jí)電壓信號(hào)最終轉(zhuǎn)換為與溫度相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)與微處理器通信，具有轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多、電路復(fù)雜、抗干擾性差、精度低等缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)中選用K型熱電偶來(lái)進(jìn)行溫度檢測(cè)，有以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）測(cè)溫時(shí)其產(chǎn)生的模擬信號(hào)很微弱(約為41μV/℃)，需要對(duì)其進(jìn)行放大處理。K型熱電偶的穩(wěn)定性較高，可在氧化性和中性介質(zhì)中長(zhǎng)期測(cè)900℃以下溫度，短期可測(cè)量1200℃。： 熱電偶的組成圖把兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料A、B連接形成閉合回路，將兩個(gè)極端分別置于溫度為T和T0(TT0)的熱源中，則回路中就產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)(簡(jiǎn)稱熱電勢(shì))，可用Eab(T，T0)表示，這種現(xiàn)象稱為電熱效應(yīng)，把這兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。熱電偶作為工業(yè)測(cè)溫中應(yīng)用最廣泛的溫度傳感器之一，與鉑熱電阻一起約占整個(gè)溫度傳感器總量的60%。入網(wǎng)指示電路：，用于顯示網(wǎng)絡(luò)所處的狀態(tài)。該電路除電源濾波電路外，其余電路均參照CC2430的參考設(shè)計(jì)來(lái)完成。由于更快的執(zhí)行時(shí)間和通過(guò)除去被浪費(fèi)掉的總線狀態(tài)的方式，使得該增強(qiáng)型8051內(nèi)核具有8倍的標(biāo)準(zhǔn)8051內(nèi)核的性能。自組織形成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有些測(cè)溫終端可以充當(dāng)路由功能，可以實(shí)現(xiàn)多跳和續(xù)傳，并把收集到的溫度數(shù)據(jù)傳送到ZigBeeGPRS網(wǎng)關(guān)。 無(wú)線測(cè)溫終端的硬件結(jié)構(gòu)組成在ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，無(wú)線測(cè)溫終端是重要的組成部分，它負(fù)責(zé)溫度傳感器數(shù)據(jù)的采集、處理和發(fā)送等，是ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的主要來(lái)源。 本章小結(jié)（1）介紹了ZigBee技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，GPRS技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（3）ZigBee的功耗較低，無(wú)線溫度傳感器節(jié)點(diǎn)除射頻接收部分外，其它模塊大部分時(shí)間都處于睡眠狀態(tài)，只有在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才被喚醒，功耗較低，節(jié)點(diǎn)可工作在野外無(wú)交流供電狀況下，并且運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)。這樣可以降低終端節(jié)點(diǎn)工作時(shí)的能耗。應(yīng)答式系統(tǒng)是雙向信道的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，工作時(shí)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)按監(jiān)控中心指令逐個(gè)響應(yīng)查詢。它的數(shù)據(jù)傳輸受被測(cè)量的變化控制，即當(dāng)被測(cè)溫度有變化時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)產(chǎn)生代表該溫度值的數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控中心隨時(shí)處于接收狀態(tài)，在收到數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)或轉(zhuǎn)發(fā)到上級(jí)監(jiān)控中心，完成一次數(shù)據(jù)采集傳送或存貯處理過(guò)程，而當(dāng)被測(cè)溫度無(wú)變化時(shí)，系統(tǒng)處于守候狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，便于日后查詢，定期將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總，輸出分析曲線或圖表。該網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集，并將數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)上傳到ZigBeeGPRS網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，再由ZigBeeGPRS網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)。（1）無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)：它是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分，它主要負(fù)責(zé)煤田火區(qū)溫度的檢測(cè)，通過(guò)K型熱電偶采集，然后通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊接收并發(fā)送給ZigBeeGPRS網(wǎng)關(guān)。上位機(jī)監(jiān)控中心主要由監(jiān)控中心服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、打印機(jī)等設(shè)備組成；火區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要由無(wú)線測(cè)溫終端和ZigBeeGPRS網(wǎng)關(guān)組成。（6）易管理性和易操作性。（5）要工作可靠、易于擴(kuò)展。（3）無(wú)線測(cè)溫終端節(jié)點(diǎn)要具有一定的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，可以針對(duì)物理環(huán)境的變化進(jìn)行較為復(fù)雜的監(jiān)控，要具有無(wú)線通信能力，可以在節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行協(xié)同監(jiān)控。（9）擴(kuò)展功能：提供用戶手機(jī)等其它GSM終端與系統(tǒng)的接口，相關(guān)的控制信息可以傳送到負(fù)責(zé)人手機(jī)上，負(fù)責(zé)人手機(jī)也可以通過(guò)手機(jī)發(fā)送控制指令。（5）數(shù)據(jù)共享功能：所測(cè)溫度數(shù)據(jù)以及無(wú)線測(cè)溫終端的工作狀態(tài)可以傳輸?shù)絀nternet上，可通過(guò)Web瀏覽器遠(yuǎn)程查詢監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多方遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享。即：無(wú)線測(cè)溫終端采集的數(shù)據(jù)傳輸方式要利用ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)；監(jiān)控中心對(duì)無(wú)線測(cè)溫終端的管理也要利用ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)通過(guò)設(shè)立在各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的無(wú)線測(cè)溫終端和ZigBeeGPRS網(wǎng)關(guān)及網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的溫度信息及時(shí)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心及負(fù)責(zé)人手機(jī)上，供監(jiān)測(cè)人員調(diào)度決策使用，同時(shí)亦可監(jiān)測(cè)火區(qū)發(fā)展趨勢(shì)及檢驗(yàn)火災(zāi)防治的效果。兩種體系結(jié)構(gòu)各有自己的優(yōu)勢(shì)，所以在選擇使用的時(shí)候，要綜合考慮實(shí)際情況和需求，在該課題遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中，B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是比較好的一種選擇。這種結(jié)構(gòu)模式具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）開(kāi)發(fā)、維護(hù)成本低：B/S結(jié)構(gòu)的應(yīng)用只需在客戶端安裝通用瀏覽器，維護(hù)和升級(jí)工作都在服務(wù)器端進(jìn)行，不需要對(duì)客戶端進(jìn)行任何維護(hù)、開(kāi)發(fā)，這樣就大大降低了成本。它把集中管理模式轉(zhuǎn)化為一種服務(wù)器與客戶機(jī)負(fù)載均衡的分布式計(jì)算模式，解決了執(zhí)行效率及容量不足的問(wèn)題。SGSN和GGSN利用GPRS隧道協(xié)議(GTP)，實(shí)現(xiàn)二者之間的數(shù)據(jù)傳輸。用戶可以通過(guò)Internet方式連接到GPRS移動(dòng)臺(tái)上；GPRS移動(dòng)臺(tái)與GSM基站通信，與電路交換式數(shù)據(jù)呼叫不同，GPRS分組數(shù)據(jù)是從GSM基站發(fā)送到SGSN， SGSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，它通過(guò)幀中繼與基站接收發(fā)信機(jī)相連，是GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與移動(dòng)臺(tái)之間的接口，GGSN通過(guò)基于IP的GPRS骨干網(wǎng)連接到SGSN，然后對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。（6）切換自如：用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，不影響語(yǔ)音信號(hào)的接收。（3）快捷登陸：GPRS接入等待時(shí)間短，可快速建立連接，平均耗時(shí)為2秒。由于GPRS通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，使得利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)無(wú)須再組建專用通信網(wǎng)絡(luò)，采用短信方式傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，使得以短信方式傳輸控制命令及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸成為可能[47][48][49]。 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 GPRS技術(shù)GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))是一種基于GSM（Global System for Mobile Communications，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）的無(wú)線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域無(wú)線IP連接。在星狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，所有終端設(shè)備都與唯一的中心控制設(shè)備“ZigBee協(xié)調(diào)器”通信。就功能而言，ZigBee協(xié)調(diào)器與扮演ZigBee路由器和ZigBee終端設(shè)備角色的FFD沒(méi)有區(qū)別，只是根據(jù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的需要，ZigBee協(xié)調(diào)器這個(gè)FFD承擔(dān)了控制中心的任務(wù)。路由器也必須是FFD，具有數(shù)據(jù)路由的能力。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中有三種網(wǎng)絡(luò)角色：ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、ZigBee路由器和終端設(shè)備[45]。在增加或者刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)位置發(fā)生變動(dòng)、節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障等情況下，網(wǎng)絡(luò)都能夠自愈，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，無(wú)需人工干預(yù)，整個(gè)系統(tǒng)仍然正常工作。（5）協(xié)議棧簡(jiǎn)單：ZigBee協(xié)議棧緊湊簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)要求低，8位微處理器配上4KB ROM和64KB RAM等，就可以滿足其最基本要求，從而大大降低了芯片的成本。（3）數(shù)據(jù)傳輸可靠：采用了CSMACA的碰撞避免機(jī)制，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突，在媒體接入層采用確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包必須等待接收點(diǎn)的確認(rèn)信息，才可發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)包。 ZigBee技術(shù)主要特點(diǎn)ZigBee技術(shù)主要特點(diǎn)如下[42][43][44]：（1）功耗低：工作周期較短，收發(fā)信息功耗較低，并且采用了多種節(jié)能方式，電池的使用時(shí)間最終決定于不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 本章小結(jié)（1）介紹了本課題研究的背景和意義，闡述了目前國(guó)內(nèi)外煤田火災(zāi)所造成煤炭資源損失的嚴(yán)重程度以及帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡和環(huán)境問(wèn)題，指出了目前煤田火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)的不足。引進(jìn)和消化無(wú)線自組網(wǎng)溫度傳感器信息采集和傳輸技術(shù)及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，開(kāi)展基于ZigBee的無(wú)線溫度傳感器自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GPRS技術(shù)和Internet技術(shù)的研究。（3）進(jìn)行了系統(tǒng)無(wú)線測(cè)溫終端節(jié)點(diǎn)和ZigBeeGPRS網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)及上位機(jī)監(jiān)控中心系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在課題實(shí)施之前，進(jìn)行了大量的預(yù)研工作，做了充分的前期準(zhǔn)備，查閱了大量的文獻(xiàn)資料，對(duì)無(wú)線傳感器自組網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)有了足夠的了解和掌握，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試以及與一些專業(yè)從事無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)研究的單位多次接觸和交流，為本課題的工作的正常進(jìn)展提供了一定的技術(shù)支持。基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)目前尚處于研究階段，但該系統(tǒng)的方案是無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，隨著我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展和技術(shù)的不斷成熟，基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)必將在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的主流是通過(guò)某一特定的通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)應(yīng)用于Internet，在TCP/IP和WWW規(guī)范的支持下，合理組織軟件結(jié)構(gòu)，使工作人員通過(guò)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來(lái)迅速獲取自己權(quán)限下的所有信息并及時(shí)做出響應(yīng)。隨著GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，構(gòu)建在GPRS網(wǎng)上的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)必然能與移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展同步，因而具有廣闊的前景[39][40]。目前，西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校已取得了較為先進(jìn)的研究成果。 ，對(duì)大范圍內(nèi)的國(guó)土環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控來(lái)獲得實(shí)際的空氣質(zhì)量等級(jí)以保障公眾身體健康。許多國(guó)際組織，如MIMOSA(Machine Information Management Open System Alliance)、SMFPT(Society for Machinery Failure Prevention Technology)、COMADEM (Condition Monition an Engineering Management)等，也紛紛通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控與故障診斷咨詢及技術(shù)推廣工作，并制定了一些信息交換格式和標(biāo)準(zhǔn)。會(huì)議主要討論了有關(guān)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)放式體系、診斷信息規(guī)程、傳輸協(xié)議和對(duì)用戶的合法限制等，并對(duì)未來(lái)技術(shù)的發(fā)展作了展望。傳統(tǒng)監(jiān)控手段的監(jiān)控者和被監(jiān)控對(duì)象都是固定的，無(wú)論任何一端都無(wú)法隨意移動(dòng)；傳統(tǒng)監(jiān)控手段針對(duì)偏僻、偏遠(yuǎn)地域監(jiān)控不能很容易的實(shí)現(xiàn)。使用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，在一些高危環(huán)境更是必不可少的。而動(dòng)態(tài)組網(wǎng)和網(wǎng)格型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得煤礦監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷網(wǎng)重連。但它只是一個(gè)硬件平臺(tái)，本課題將根據(jù)煤田火災(zāi)監(jiān)測(cè)的具體情況和要求，研究煤田火災(zāi)無(wú)線自組網(wǎng)鉆孔溫度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。其中比較重要的研究計(jì)劃有：PicoRadio[18], WINS[19], Smart Dust[20], CAMPS[21], SCADDS[22]等。近年來(lái)無(wú)線通信、集成電路、傳感器等技術(shù)的飛速發(fā)展，使得低成本、低功耗的微型無(wú)線傳感器的大規(guī)模應(yīng)用成為可能，由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)巨大的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值，它己經(jīng)引起了世界發(fā)達(dá)國(guó)家的學(xué)術(shù)界、軍事部門和工農(nóng)業(yè)界的極大關(guān)注[11]。目前在眾多無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用中，由于系統(tǒng)復(fù)雜、功耗高、單位成本大、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高或電池壽命短等原因，很難在低數(shù)據(jù)率且監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)多的工礦業(yè)應(yīng)用中推廣，而ZigBee技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)必將擁有廣闊的發(fā)展前景。隨著工業(yè)環(huán)境中對(duì)溫度的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的弊端越來(lái)越明顯，已經(jīng)不能適應(yīng)人們生產(chǎn)生活的需要。（4）無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)溫法：無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與溫度傳感器的結(jié)合，是近幾年來(lái)一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)，也是近年來(lái)逐步發(fā)展起來(lái)的檢測(cè)煤田自然發(fā)火的新技術(shù)。這種方法常用于火源埋藏深度淺、溫度高，已燃燒較長(zhǎng)時(shí)間的火區(qū)。因此，光纖測(cè)溫技術(shù)有較好的發(fā)展前景，但它僅適合外因火災(zāi)的測(cè)溫。國(guó)內(nèi)分布式光纖測(cè)溫技術(shù)研究起步比較晚，目前，30km分布式光纖遠(yuǎn)程測(cè)溫系統(tǒng)項(xiàng)目正在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，10km分布式光纖遠(yuǎn)程測(cè)溫系統(tǒng)項(xiàng)目完成實(shí)驗(yàn)室階段，尚未正式試用。不適合探測(cè)煤層內(nèi)的溫度，對(duì)于煤田深層自燃煤層溫度場(chǎng)、采空區(qū)自然發(fā)火點(diǎn)或離巷壁較遠(yuǎn)的火區(qū)火源點(diǎn)探測(cè)較為困難，必須進(jìn)一步分析和研究。紅外探測(cè)法簡(jiǎn)單、迅速、精確，是目前探測(cè)領(lǐng)域的高新技術(shù)設(shè)備，是煤田自燃高溫火源點(diǎn)區(qū)域探測(cè)的發(fā)展方向。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 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)溫度是判斷煤田火災(zāi)的燃燒程度和范圍最直接、最準(zhǔn)確的指標(biāo)，受外部因素影響小，只要確定某處煤層的溫度場(chǎng)及其分布，就能分析給定煤層的自燃程度和范圍。采用ZigBee技術(shù)和GPRS技術(shù)的煤田火災(zāi)無(wú)線自組網(wǎng)鉆孔溫度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)則能提供現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，能夠?qū)崿F(xiàn)ZigBee技術(shù)和GPRS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)溫度信息短距離采集與數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸相結(jié)合，改變了傳統(tǒng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要依托有線公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗?，符合遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，大大節(jié)省了系統(tǒng)的成本，而且兼容性和擴(kuò)展性好，可以提高國(guó)內(nèi)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的水平，也可以使煤礦優(yōu)選安全生產(chǎn)方案，科學(xué)、合理地進(jìn)行生產(chǎn)管理和事故預(yù)防工作，對(duì)促進(jìn)煤礦安全監(jiān)控預(yù)警技術(shù)的發(fā)展十分必要。它可應(yīng)用于布線和電源供給困難的區(qū)域、人員不能到達(dá)的區(qū)域（如受到嚴(yán)重污染的區(qū)域、環(huán)境被破壞的區(qū)域或敵對(duì)區(qū)域）和一些臨時(shí)場(chǎng)合（如發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，固定通信網(wǎng)絡(luò)被破壞）等。隨著技術(shù)的逐步發(fā)展，煤礦對(duì)于實(shí)用、高效、靈活、美觀的監(jiān)控系統(tǒng)要求越來(lái)越高，而無(wú)線通信技術(shù)可以在現(xiàn)場(chǎng)靈活應(yīng)用，零安裝鋪設(shè)費(fèi)用，以及更高的安全性和可靠性等優(yōu)勢(shì)，它的應(yīng)用可以滿足煤礦對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)用、高效、靈活、美觀的需求。隨著我國(guó)大型露天煤礦的不斷開(kāi)發(fā)，露天礦的煤層自燃火災(zāi)已成為礦山重大自然災(zāi)害之一。從1994年起，科技部、煤炭部和歐洲共同體合作進(jìn)行了“中國(guó)北方煤田自燃環(huán)境監(jiān)測(cè)”勘測(cè)研究，我國(guó)學(xué)者指出中國(guó)煤層自燃主要分布于新疆、甘肅、青海、寧夏、陜西、山西、內(nèi)蒙古等7個(gè)省、自治區(qū)，潛在燃燒面積多達(dá)720km2，每年直接燃燒損失煤炭1360萬(wàn)t，間接損失的優(yōu)質(zhì)煤炭多達(dá)2億t。由于煤層的自然發(fā)火，導(dǎo)致我國(guó)形成大面積的煤田自燃火區(qū)。國(guó)家發(fā)改委在《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》中提出“%”[1]。 Remote Monitoring。因此，該遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究對(duì)煤田火災(zāi)的預(yù)測(cè)和火源探測(cè)技術(shù)的發(fā)展具有實(shí)際指導(dǎo)的重要意義。本文給出了系統(tǒng)的整體組成框架，對(duì)系統(tǒng)的功能和性能需求、工作原理和工作方式進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了無(wú)線測(cè)