煤矿宽测温范围WSN节点开发与ESD保护

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lianhehe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了监测灭火后从降温到熄灭、或者从积温到复燃的全过程,设计并完成了监测煤层自燃的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)。由于现有节点测温范围有限,为此通过将作为主要测温元件的K-型热电偶、温度传感器MAX31855集成到JN5139微控制器,构成了可测量极高和极低温度的WSN节点。其中32位的MAX31855 ADC芯片用来将K-型热电偶的模拟量转换成数字量。MAX31855和JN5139之间通过集成板上的串行外围接口连接,用C语言编制的测温控制指令包括初始化、片选、高低电平设置以及根据时序的32位数据的移位操作。开发的测温范围-40℃~1000℃的WSN节点通过了开水、冰冻和火焰的测试。配备有Zigbee协议、IEEE802.15.4标准下的JN5139可在节点和基站之间通信。感知温度、数据处理和数据传输通过JN5139微控制器进行软件控制,JN5139和MAX31855之间通过SPI口连接。数据通过GPRS发送到网络进行远程传输。节点有足够的稳定性和鲁棒性,可以经受火区恶略的环境。节点可以提供量程-40℃~1300℃的温度范围。节点封装后悬挂在柱子上,不仅可以防潮、防火,还能够获得远距离的通信能力。解决了节点防雷的ESD/EOS保护问题,找到了解决办法。讨论了雷电对部署在野外节点作用的原因和效应,重点提出和讨论节点的保护机制。提出在节点设计阶段的板载ESD/EOS保护,将避雷棒或避雷器安装在恰当的位置,将雷电旁路,尽可能减小雷电对节点的危害。
其他文献
微波开关限幅组件是雷达接收前端的一种重要的微波控制电路,能够实现通道控制、衰减限幅、改善隔离、功率保护等功能,广泛应用于电子测量、微波控制通信、相控阵雷达、微波器件
多元信号检测一直是人们研究的热点,它被广泛应用在医疗诊断、图像处理、语音识别以及指纹识别等方面。随着芯片技术的发展与改善,接入网络的设备做的越来越小,人们可以在一个网
随着城市经济发展和城市规模扩张,城市宏观背景下客流高密度集散所引发的城市公共安全问题,受到社会广泛关注。特别是在城市热点区域,由于人流量巨大,在没有有效预防和管理的情况
学位
视觉系统的研究是机器人领域一个重要的研究领域。同人类一样,视觉系统也是机器人获取客观世界信息的最主要来源之一,帮助机器人进行识别、场景重建、导航、计算等任务。本文以
该文以HFC网络中的核心功能层--MAC层为研究对象,从理论分析和计算机仿真的角度对HFC系统的MAC协议和上行传输技术进行了深入研究.该文的第一章是绪论,简单介绍了宽带接入技
随着大数据时代的到来以及各种高性能计算硬件的出现,基于视觉数据的应用在当今社会的发展过程中发挥着越来越重要的作用,在工业生产、人工智能、机器人导航等众多领域中视觉数
在视频监控应用众多的今天,智能视频监控正以其独立性、智能性、优越性走进我们的视野,受到越来越多的专家学者的关注和重视。智能视频监控在无需人工干涉的前提下,利用模式识别
ATM网中,流量控制与路由选择,传统做法是将两者孤立起来,分别单独加以考虑,且流量控制是面向用户型的.该论文引入了最大流效这个概念,提出了面向节点的流量控制策略,将ATM网
瞬变电磁法是在地球物理领域使用广泛的一种时间域地质结构探测方法,根据观测到的二次场随时间的衰减特性,分析地质体的地电信息。瞬变电磁法可实现同点探测,二次场信号强度弱,易