目前，大多数操作电缆故障检测传感器使用有线传输信号，这是一种复杂且耗时的方法。了解决这个问题，本文档正在设计一种基于ZigBee的无线线路故障检测传感器。
究了矿用电缆缺陷检测传感器数据的采集和传输，传感器采集的监测数据通过ZigBee模块无线传输，最后进行显示，分析和存储。位机的监控数据可以定量检测电缆在线的损坏情况。缆; ZigBee的;无线; ZigBeeREN线网传感探测器数据采集与传输技术的损伤检测研究明月孟国英[摘要]目前，大部分提取电缆采用有线传输方式为解决这一问题，本文设计了一种基于ZigBee的无线有线传感器。缆传感传感器数据采集与传输研究金属，监测数据将由传感器收集，通过ZigBee模块进行无线传输，最后显示终端监测数据，分析，存储在PC上，可以检测到由此引起的损坏。线检测钢丝绳。[关键词]钢丝绳; ZigBee的;损伤检测;前言前言矿井提升设备负责完成矿井。
输煤炭和陨石，设备和人员。为提升系统的关键部件，钢丝已广泛应用于中国的煤炭工业。于在很长一段时间复杂的环境中连续操作和长期的高负荷钢索，各种类型的缺陷或损坏会发生和新的发展导致事故[1]。是势在必行进行损伤检测的理论和技术研究。前使用的电缆故障大多数检测器采用有线传输，其布线变得复杂中断太线和阻碍了检测和远距离传感器，这限制了传输距离的布线电阻。线传感器网络是全世界不断发展的研究领域。
集成了传感器，嵌入式计算，现代网络和分布式信息技术，通过各种集成的微传感器完成监控对象数据信号。时监控，获取和感知。
些信号被无线发送并在自组织多跳网络中发送到用户终端。各种无线通信方法，ZigBee是一种通信技术的无线方式的低功率，低复杂度，恒温阀芯低传输，适用于短距离无线通信，并且可以与各种通信设备被集成。[2]因此，本文档的设计利用ZigBee技术无线传输线路故障检测传感器收集的监控数据。统结构和原理该文件基于ZigBee网络，提供无线电缆故障检测传感器网络，包括主机，协调器，数据采集器和电缆故障检测器。缆故障检测传感器主要接收监测信号，并将其发送到协调器，其无线地发送通过ZigBee网络，其经由该端口数据发送到计算机上在数据收集器收集的监视数据加工和分析系列。据采集模块和无线传输的采集模块和数据传输的主系统硬件设计包括中央处理CC2530的一部分，CC2591的单元，一个数据采集模块，一个模块外部数据存储，电源和LED。
中，数据采集模块主要负责数据采集和转换。模块的中央处理器采用TI的CC2530芯片，该芯片集成了微处理器和无线收发器模块，以及高性能RF收发器，行业标准8051MCU内核，RAM 8 KB，闪存256 KB.ROM。CC2530的应用相对简单，只需要少量外部电路。于CC2530本身具有射频功能，因此低功率网络节点的设计通常不需要额外的RF芯片。此，CC2530可以用简单的电路实现，以实现RF功能。感器模块设计目前，在基于磁通泄漏检测方法的钢丝绳损坏检测装置中，霍尔效应元件通常用作传感元件。
尔传感器的最大优点是体积小，有利于测量小空间的磁场，输出信号与检测率无关，因此广泛使用。本文中，霍尔元件用于检测电缆，检测原理是磁通泄漏检测方法。尔元件放置在钢丝绳的圆周表面附近，以检测钢丝绳故障区域的轴向或径向分量，并将漏磁信号转换成电压信号。理在于传递控制电流I上Hall.Une倍检测到的磁化线，是在缺陷和VH磁场产生的漏磁场B中的元件的两侧时生成字段磁性作用在霍尔元件上。VH = KHIBcos？ （1）在等式（1）中，KH是霍尔元件的灵敏度系数，I是输入控制电流，它是磁感应B和平面矢量之间的角度霍尔元件的法线。过霍尔元件的磁场B主要由两部分组成，一部分是在没有缺陷的情况下测试的钢缆表面的漏磁场B1。钢丝时被磁化后，无法避免泄漏磁场，B1主要是由耦合到两个磁极之间的空气的磁场和绞线波以及由此产生的有线磁漏磁场引起的。缆束结构，另一部分是当检测到的电缆有缺陷，磁场和电缆缺陷宽度时在缺陷附近产生的附加磁漏场B2。线中的断层位置和霍尔元件与断层之间的相对距离是相关的。实际应用中，当激励装置和电缆模型固定时，B1是恒定的，通过将系统调整为零可以消除由此产生的霍尔电位。尔和传感器的变形例主要由B2测定，用于测量漏磁场的电缆故障级并确定电缆故障的状态的漏磁场[1]的函数的电势。CC2591 RF芯片添加到另一个基于硬件的模块设计系统可以提高接收器的输出功率和增益，同时大大简化RF电路设计;外部数据存储单元主要用于存储终端传感器节点收集的数据;为了指示节点是加入还是离开网络并降低功耗，恒温阀芯该节点的电源通常用两个电池来实现。统软件设计ZigBee开发环境C / C 交叉编译器和IAR Embedded Workbench（EW）调试器是一个专业的集成系统开发工具。于不同的微处理器，EW提供相同的直观用户界面。EW包括一个集成的C-SPY编译器，汇编器，编辑器，库管理员，连接定位器，C-SPY调试器和内置的C / C 项目管理器。编译器生成的代码紧凑，优化，节省了材料资源，降低了产品成本，提高了产品竞争力[4]。ZigBee协议栈工作流Z-Stack工作流：系统初始化，为操作系统操作做好准备（实时操作系统），主要包括初始化系统时钟，系统定时器，检测芯片的工作电压，并且每个芯片硬件模块等，当系统初始化完成之后，操作系统输入程序开始的，然后控制完全转移到操作系统，执行操作系统，进入任务循环，比较任务的优先级，最后进行相应的调用。件处理程序用于处理任务[5]的事件。ZigBee协议栈的实时操作系统是Z-Stack协议栈必须基于的操作环境。
Z-Stack的主要功能共执行两项任务：一种是系统初始化，即引导代码用于硬件系统和软件架构。
个模块必须初始化，另一个必须开始运行操作系统实体，即进入OSAL任务的主循环，比较任务的优先级，调用OSAL任务的管理器，相应的事件并完成相应的操作。Z-Stack协议栈是ZigBee的具体实现在基于Z-Stack协议栈的应用程序开发中，用户只需要实现应用程序框架。作系统的概念用于Z-Stack，OSAL层用于程序中。OSAL层独立于Z堆栈，但整个堆栈基于操作系统。OSAL能够实现易于使用的操作系统平台，该平台可以通过使用时隙旋转功能一次执行多个任务来提供多任务机制[6]。
论本文设计了一种基于ZigBee的矿用线缺陷传感器无线数据采集与传输系统。
于CC2530结合的RF模块和一个8051个微控制器和适当的功率消耗的解决方案高性能，节点需要CC2530心脏，采用IAR工具用于设计协议的ZigBee协议栈和使用的语言C来编程。ZigBee节点的硬件设计基于CC2530主芯片和CC2591 RF芯片。成传感器网络，能够实现对电缆造成的损坏的实时监控系统。
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