基于ARM和ZigBee的无线传感网络起爆系统

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:loveyue0414
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近几十年来我国经济水平飞速发展,传统的采矿业、建筑业、基础设施建设业为我国经济建设发展提供了很大助力,其中爆破工程在这些行业中起着重要作用。随着科技的不断进步,越来越多的国家和科研单位尝试将无线遥控技术与爆破技术相结合,提高爆破工程的可靠性和安全性,增加爆破的可控性和时间精度,减少爆破现场发生的失误和损失。  但是从长期实际爆破工程中看,无线遥控技术与爆破技术结合还并不完善,存在着一些不容忽视的问题。控制不灵活,主控系统只能单向传输命令给爆破节点单元,不能接收爆破节点的自身信息,不能随时监视检测爆破节点状态;爆破网络节点不独立,节点间仍然有一些需要通过导线相互串联或并联,可能会发生早爆或拒爆,留下安全隐患;抗干扰能力不强,节点易受杂散电流影响,发生突发爆炸;控制不方便,主控系统需要大量设施和人员操作,不方便移动。  针对上述问题,本文设计了基于 ARM和 ZigBee的无线传感网络起爆系统。系统中爆破节点和协调器之间通过低功耗的 ZigBee无线网络相连,协调器负责组建网络,并将从主控设备中发来的数据传输给节点设备。节点设备接收传来的信息,控制爆破电路的解锁、复位、引爆、失效,并可以把自身的状态通过 ZigBee网络反馈给主控设备。主控设备是一个以低功耗、低成本的 ARM微处理器为核心的嵌入式系统可便携设备,片上采用了 linux操作系统,通过嵌入式图形 QT开发出一套人机交互好的爆破控制界面,不仅简洁直观,而且体积小易携带。  本文所设计的无线传感网络起爆系统创新地将 ZigBee技术、嵌入式技术与爆破技术相结合,网络构成简单,扩展性好,成本低廉,有效提高了爆破工程的可靠性和安全性。
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