塔式起重机安全预警系统可以有效防止塔机在工作过程中碰撞、倾覆等事故的发生。其中,数据传输网络是整个系统的重要组成部分,主要负责系统中各个节点间及网络与主机间的预警信息的传递,其性能决定了整个系统的实时性和实用性。本文在分析国内外现有塔机安全预警系统的数据传输方式特点和不足的基础上,利用短距离无线通信Zigbee技术,设计了适用于塔机安全预警系统信息传输的无线传感网络,并进行了相关试验。本文主要研究内容如下:(1)本课题的研究背景以及国内外研究现状。重点介绍了国内外主流塔机生产商以及研究机构开发的塔机预警系统中预警信息传输网络的发展现状,并介绍了无线通信技术在这一领域的应用。(2)无线传感网络总体设计。根据塔机的工作环境和安全预警系统对数据传输的各项性能要求,选用基于Zigbee协议的无线传感网络,设计了传输塔机失稳和碰撞两种信息的预警信息传输网络系统。本网络系统主要是由网关、路由器、终端三种设备组成,并对这三种设备在网络中所具备的功能进行了规划。(3)无线传感网络硬件设计。主要包括网关、路由器和终端节点三种类型模块的电路设计。文中具体研究了各模块芯片的选型,节点电源、USB控制器、信号收发以及相关接口的硬件电路设计。(4)无线传感网络软件设计。主要包括Zstack协议栈的移植和启动,系统底层硬件驱动程序的裁剪和加载,网关、路由器、终端节点模块的相关程序设计以及相关程序的源代码编写。(5)无线传感网络性能试验。主要包括无线传感网络的建立过程实验;无线传感网络的传输距离实验;模拟塔机高度进行网络节点布置,检测网络数据传输率实验;网络终端节点的电池功耗实验等。