基于ZigBee技術(shù)的礦井工作面移動式瓦斯監(jiān)測

3 各部分工作原理

3.1 移動式瓦斯傳感器平臺的建立

測定移動式瓦斯濃度，首先需要檢測空氣中的瓦斯濃度，將檢測所得的模擬量通過A／D轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)字量編碼，最后通過ZigBee技術(shù)發(fā)送。各個不同的移動式瓦斯傳感器平臺可以由井下工作人員隨身攜帶或置于環(huán)境較惡劣的監(jiān)測點，實時監(jiān)測瓦斯?jié)舛取?/p>

本方案采用MC9S08GT60單片機對瓦斯傳感器檢測的濃度進行采集和發(fā)送。MCU中內(nèi)置了10位A／D轉(zhuǎn)換器，對3 V電壓的檢測精度可以達到3／210=0.003 V，完全可以滿足檢測需要。同時，將檢測所得數(shù)值變?yōu)?0位數(shù)據(jù)并加入地址碼，通過ZigBee平臺以2.4 GHz OQPSK方式進行發(fā)射。同時，單片機還可將所監(jiān)測到的瓦斯?jié)舛妊杆亠@示在移動傳感器平臺本身的LED顯示屏上，從而可以使井下工作人員確認當前環(huán)境的瓦斯?jié)舛仁欠窨梢园踩_采。其流程圖如圖3所示。

3.2 監(jiān)控分站平臺的建立

本解決方案根據(jù)硬件及組網(wǎng)要求搭建星型網(wǎng)絡(luò)，MC13192最多可以產(chǎn)生16組傳輸頻點，因此可根據(jù)要求以時分方式對16個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)進行采集，并得到相應(yīng)瓦斯?jié)舛龋_定井下工作的安全性。

3.3 監(jiān)控分站接收平臺

監(jiān)控分站需要首先根據(jù)傳輸頻率不同對各個移動監(jiān)控點的數(shù)據(jù)分時接收。再根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)判斷，同時將瓦斯?jié)舛戎碉@示在LED屏幕上。如果發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸瑯耍瑒t可通過觸發(fā)控制電路切斷空氣開關(guān)，從而切斷工作交流電源，避免引起礦井事故。