基于Zigbee自组网技术的煤矿瓦斯预警系统的设计

ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＷＯＲＬＤ・探索与观察　

基予ＺｉｇＢｅｅ技术的数据呆集自组网系统设计　

中国船舶重工集团公司第七一。研究所段素平　

【摘要】设计了一种基于ｚｉｇＢｅｅ技术的数据采集自组网系统。介绍了协调器、路由器和终端节点的硬件结构，然后阐　述了系统的软件设计。通过三组实验，对系统自组网、自愈路由算法和数据采集三个方面进行了测试。　【关键词】ＺｉｇＢｅｅ；自组网；数据采集　

引言　

当前，对于一定区域内的设备和信息进行检测和　采集多采用有线的方式，采用这种有线组网方式往往布　线困难，施工费用高。同时，有线网络布设完成后，也　

会因环境的影响造成腐蚀和损坏，增加了后期的维护成　本，也给正常工作带来一定的影响。ＺｉｇＢｅｅ是一种新兴　

的无线网络通信技术，具有低复杂度、低功耗、低成本　

以及组网灵活等特点。基于此，从节省成本、网络复杂　度以及低功耗考虑，设计了一种基于ＺｉｇＢｅｅ技术的数据　

采集自组网设计方案。　

１系统网络结构　

ｒｏ

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２通信自组网络节点硬件设计　

・３４・　自组网节点需要长时间工作在一定区域，能耗绝　决定了整个网络的生命周期。基于此，采用低功耗的　

ＣＣ２４２０作为本系统的主控芯片，用于ＺｉｇＢｅｅ的片上系　

统，内部集成射频收发器、增强型８０５１内核、８ＫＢ字节　ＲＡＭ以及包含串口在内的多种接口，封装小，功耗低。　

２．１协调器　协调器负责协调整个无线网络、处理和存储数据以　

及与上位机通信，其硬件结构图如图２所示。　

图２协调器硬件电路组成框图　（１）协调器负责整个网络的启动和配置，是网络中　

的第一个设备。协调器确定ＺｉｇＢｅｅ网络ＩＤ号和操作的物　理信道，并统筹短地址分配，提供数据路由和安全管理　

服务。　（２）在本系统自组网络中，终端节点采集到的数　

据、从终端节点转发到路由器的数据都将交付给协调　器，协调器负责处理和存储这些数据。　

基于Ｚｉｇｂｅｅ的井下人员定位　

监测系统的设计与研究　

王同泉崔建明　

（太原理工大学电气与动力工程学院，太原０３００２４）　研究与开发　

摘要　针对目前井下人员定位系统功能单一，组网能力较弱并且容易出现漏检的情况，设　

计了一种基于Ｚｉｇｂｅｅ技术的人员定位监测系统，并对适合Ｚｉｇｂｅｅ技术定位系统的ＲＳＳＩ测距算　法进行了差分修正，提高了定位系统的准确度，同时设计了系统的网关和定位流程，使整个系　

统能更好地满足井下人员定位的需求。通过上位机ｚ—Ｌｏｃ￣ｉｏｎ的实验测试，得到了较为理想的　

测试效果。　关键词：人员定位；组网；Ｚｉｇｂｅｅ；ＲＳＳＩ；Ｚ．Ｌｏｃａｔｉｏｎ　

Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｕｎｄｅｒ　Ｍｉｎｅ　Ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　

Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｚｉｇｂｅｅ　

Ｗａｎｇ　Ｔｏｎｇｑｕａｎ　Ｃｕｉ　Ｊｉａｎｍｉｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｄｙｎａｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　Ｔａｉｙｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｌｏｃａｔｉｏｎ．ｔｈｅ　ｂａｄ　

ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｐｒｏｎｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃａｓｅ　ｏｆ　ｍｉｓｓｅｄ．Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　

ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｚｉｇｂｅｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　

ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ｔｈｅ　Ｇａｔｅｗａｙ　ａｎｄ　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｆｌｏｗ　ｃｈａｒｔ　ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｐｅｒｓｏｎａｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｅｌ１．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｇｅｔｓ　ｍｏｒｅ　ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ＰＣ　

WSN

课程设计说明书

基于ZigBee的安防系统

学 院： 运算机科学与工程学院

专业班级： 物联网（13-2）班

学 号： 47

学生姓名： 董舜波

指导教师： 张金伟

2021 年11月 8日 安徽理工大学课程设计（论文）任务书

运算机科学与工程 学院

学 号 47 学生姓名 董舜波 专业（班级） 物联网13-2

设计题目 基于ZigBee的安防系统

设

计

技

术

参

数 （1）用C++或C语言实现设计任务；

（2）所设计的程序可读性好，执行效率高；

（3）有良好的操作界面；

（4）设计说明书能很好地反映设计内容。

设

计

要

求

（1）实现各种内部排序。包括冒泡排序，直接选择排序，希尔排序，快速排序，堆排序；

（2） 待排序的元素的关键字为整数。其中的数据要用随机数产生(如10000个)，至少用5组不同的数据做比较，再使用各种算法对其进行排序，动态显示其排序过程；

（3） 演示程序以人机对话的形式进行。每次测试显示各种比较指标值的列表；

（4） 使用MFC编制图形界面，界面友好，易与操作。采用菜单方式进行选择。

工

作

量

课程设计报告要求不少于3000字；

源程序要求不少于300行。

工

作

计

划

根据课程设计大纲的要求，查找相关资料，完成需求分析；

进行系统的概要设计；

进行系统的详细设计和源代码的书写；

对系统进行调试分析，写出课程设计报告。

参

考

资

料

[1]谭浩强编著.C程序设计（第二版）.北京：清华大学出版社,1999.

[2]严蔚敏,吴伟民编著.数据结构（C语言版）北京：清华大学出版社,2007.

[3]温秀梅，丁学钧编.C/C++程序设计教程（第三版）北京:清华大学出版社,2013.

文章编号：1009－2552（2012）10－0019－04中图分类号：TP212．9；TN929．5文献标识码：A

基于ZigBee无线传感网络监测系统的实现

杨俊，阮超，陈睿瑶，付红桥

（武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心，武汉430081）

摘要：为实现环境的智能化实时监测，提出基于ZigBee的无线传感网络技术的环境监测方法。

利用ZigBee的低成本、大规模自组织网络、监测节点能长时间生存等优点以满足智能化实时监

测的需求。文中实现了整个无线传感网络的系统软硬件架构以及环境监测数据的采集、发送、

处理。实验结果表明该系统性能稳定，实时性好，能较好满足实际监测需求。

关键词：环境监测；ZigBee；无线传感网络

RealizationofWSNmonitoringsystembasedonZigBee

YANGJun，RUANChao，CHENRui-yao，FUHong-qiao

（EngineeringResearchCenterofMetallurgicalAutomationandMeasurementTechnology，Ministryof

Education，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China）

Abstract：Inordertorealizetheintelligentreal-timemonitoringofenvironment，anenvironment

monitoringmethodbasedonZigBeeandwirelesssensornetworks（WSN）technologyispresented．Using

variousadvantagesofZigBee，suchaslowpowerusage，large-scaleself-organizingnetworkandlong-term