黎　冠　刘永涛　卜祥丽　翟延忠

(华北科技学院安全监测监控重点实验室，北京　101601)

基于ZigBee的超低功耗冻结井壁无线测温系统

黎冠刘永涛卜祥丽翟延忠

(华北科技学院安全监测监控重点实验室，北京101601)

摘要：针对传统煤矿立井施工测温系统不易布线的问题，开发了基于ZigBee协议栈BitCloud的超低功耗冻结井壁无线测温系统。系统以ATmega128RFR2作为协调器和路由器的控制核心，利用单总线测温技术，构成了一个多路由的树型网络。给出了系统方案设计、测温节点软硬件设计和超低功耗设计。实际冻结工程项目测试结果表明，测温系统稳定，温度数据可靠，无线测温网络寿命大于井壁浇筑施工周期。与传统测温方法相比，该测温系统的施工难度进一步简化，无线组网方式更为灵活。

关键词：ZigBee单总线Z-StackDS18B20矿井温度传感器测温系统

0引言

在煤矿井筒冻结法凿井施工过程中，混凝土凝固过程释放大量的热量，故井壁混凝土温度监控对井壁施工质量起着关键作用[1-2]。传统矿井冻结法施工过程中一般多采用温度传感器多点测温。近年来，出现很多新的研究。文献[3]利用传感器的寄生电源供电，实现了单总线超远距离多点测温；文献[4]采用nRF905射频网络对井壁压力和温度进行远程监测，但是需要外接电源，不便施工布线。目前，较为先进的井壁测温方式是光纤测温法[5]。通过光纤拉曼(Raman)散射现象，实现光纤沿线温度测量。光纤测温不怕电磁干扰、抗腐蚀性强、传输距离远，但设备成本过高，不能在冻结井壁施工中广泛地推广应用[6]。……