马晓燕

1 系统功能

WSN 即无线传感器网络，是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个自组织网络。该网络可以通过远程控制系统对其进行命令下达和信息收集。系统内各节点均以无线方式通信，避免了有线通信的布线冗繁，适合应用在人工操作不便或具有一定危险性的工作区域。

煤矿井下温度监测系统依靠专用传感器对监测区域的温度进行采集，通过ZigBee 网络完成数据向集中器的汇集。集中器由ZigBee 模块和RS485 总线组成，RS485 接口实现数据向以太网汇集并远程传输到达数据中心。整个网络采用超低功耗设计，有效工作时间最长能达到6 个月。在整个无线通信网络中，各节点使用Mesh 网络架构。Mesh 网络最大的优点是若某一个节点出现故障，其他节点依然能够正常通信，确保系统通信稳定性。

2 系统组成

整个系统由3 大部分组成，即传感器节点、数据汇集节点和中心网关。

传感器节点集成了无线通信模块ATZGB-780F1和TMP122 温度传感器，超低功耗设计，由干电池或锂电池供电。ATZGB-780F1 所需求的物理空间小，有利于降低功耗，大大延长了电池使用寿命；并且开发费用较低，模块内部资源开放性很高，也有利于井下大面积使用。ATZGB-780F1 模块中射频芯片采用的是AT86RF212。该芯片的接收器通路以中低频结构为基础，发送与接收信号处理通路均经过高度集成与优化，以实现低功耗的目的。TMP122 温度传感器适于恶劣环境的现场温度测量，其特点主要表现在测温范围在-40℃～150℃之间，在0℃～65℃范围内测量精度能达到0.5℃，即使在整个测温区间内的测量精度也保持在1℃以内。……