针对近年来煤矿瓦斯监测不够精确的问题，本文结合无线传感器网络技术，提出了一种基于煤矿瓦斯监测系统的设计方法。无线传感器网络上。据该设计思想，系统分为信息收集，传输，监视和路由设计等几个部分。据现场的实际需求，提出了固定节点和移动节点的实现方法，并对两种类型的传感器节点进行了硬件和软件设计。点的硬件部分主要包括：控制模块，传感器模块，无线通信模块和电源模块。件部分主要包括数据采集和采集模块，处理模块和数据传输模块，并给出每个模块的流程图。国拥有丰富的煤炭资源，但煤炭开采面临许多困难。年来，全国各地发生了煤气事故。文主要提出一种基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计，以解决接线困难，检测效率低，运输无人值守和设备不实用的问题。
测。感器节点电路的设计主要包括两种类型的节点设计，即移动节点和固定节点。动传感器节点负责在现场收集信息，并通过ad hoc网络将信息在现场传输到群集的群集头。据通信空间或地理位置的关系，将移动节点分为多个集群，每个集群以固定节点为集群头，以集群头为信息传递路径。时传输到地面监控中心的网关服务器部分，然后传输到网关。务器会将接收到的信息传输到气体监控平台，处理后，将在监控区域显示气体浓度即时的。2是节点之间的关系图。动节点的结构主要由四个部分组成：传感器模块，无线通信模块，控制器模块和电源模块。
3是移动传感器节点模块的结构图。虑到性能要求和系统成本，我们选择了强大的加密功能，较快的运行速度和较高的抗干扰能力（较高的抗静电ESD保护，EFI测试，易于通过的2KV / 4KV快速脉冲干扰，宽电压，不怕电源抖动，温度范围（芯片电源经过特殊处理），STC12C5A60S2单片机芯片具有超低功耗，通讯模块无需线材我们使用nRF905射频芯片，该芯片广泛用于射频收发器通信。于固定节点是传感器节点的收敛信息链路，因此在设计中使用了与移动节点相同的硬件结构，唯一的区别是固定节点中的收敛节点增加了RS接口通信485方便与地面通讯有线通讯。体传感器节点必须收集实时监视区域中的气体浓度，然后对收集到的信息进行相应处理，以使其成为无线传感器网络，并将数据信息传输到监视和管理系统。地下监测区域中，必须实施适当的无线传感器网络系统，根据其功能，它可以分为两个模块：气体数据收集和气体数据传输。体数据收集模块包括气体数据的收集和处理。
体数据采集模块的流程图如图5-6所示。集完气体信息后，还需要进行气体处理。体数据处理的流程图如下。体数据传输模块主要负责控制模块处理后的数据通信。信设备由两部分组成，一个是发送器，另一个是接收器。7是传输模块的流程图。自组织无线传感器网络中，网络性能主要取决于拓扑控制。何有效地响应网络覆盖范围和连通性以及如何从节点中删除不必要的通信链路，是控制传感器网络拓扑的主要目标，可以形成针对传输而优化的网络结构并最终延长了网络生命周期。的拓扑可以提高路由协议和MAC协议的传输效率。
设计使用分层无线传感器网络的拓扑控制来形成根据聚类方法处理和传输数据的网络。网络训练阶段，协调器必须首先建立网络，然后将固定节点和移动节点分别添加到网络中；对于无线传感器网络，有许多可用通道。络建立时间，可以设计监控。统在固定通道上。果监视区域中需要多个无线传感器网络，则可以将它们连接到不同的通道，这可以减少网络之间的相互干扰。
旦网络构建过程开始，固定节点必须首先分析能量，然后通过扫描协调器，您可以获取指定信道中哪个无线信号能量高而哪个低，以便为了找到能量峰值，如果预期在能量峰值以下定义了可接受的标准，则协调器将继续进行能量扫描，直到通道上的能量峰值满足要求为止。果容量扫描结果可接受，则固定节点选择网络ID作为要建立的网络的唯一标识符。立网络后，可以接受未连接到网络的新节点加入网络。节点将首先在预定义的通道上执行固定持续时间的主动扫描。全国扫描中，新节点将向网络上的所有节点广播信标请求信息，进入网络的协调器和节点在接收到该信息后，将自己的信标帧发送给该节点，因此是否在网络上有了良好的连接，新节点将收到许多信标消息。析之后，新节点将选择连接到标记中标识的网络节点以允许连接；如果多个网络节点允许连接，则新节点将选择在接收到的信标帧之前结。果新节点在活动扫描后未收到信标帧，则新节点将重复活动扫描过程，直到找到可以连接的网络节点为止。了允许节点获得有关网络中相邻节点的信息并促进数据传输，每个节点都设计为维护一个相邻表，该表记录来自相邻节点的信息。于每个新节点，邻居表的初始值为空，一旦新节点进入网络，它将标记信息保存在邻居表中并在邻居表中进行注册。
点将发送一个将信息附加到网络节点的请求。信息包括有关节点类型的信息。络节点收到此信息后，如果允许该节点加入，则将为该节点分配相应的网络地址，并且该信息将存储在邻接表中。
点向新添加的节点发送响应消息，包括网络ID，分配给该节点的网络地址以及其他相关参数信息，新节点收到该响应消息后，恒温阀芯将其保存。容，新节点已完成。
击网络过程。后，由于传感器节点的硬件和软件设计，在实验室和走廊中对三个传感器节点进行了测试。过对数据结果的分析，效果很好。为实时使用煤矿生产现场奠定了基础。
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