[发明专利]煤矿混合传输传感器网

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息传输传感器网，尤其是一种适用于煤矿井下的有线、无线混合传输传感器网。

背景技术

目前，传感器网技术已在煤矿井下得到应用和推广。由于煤矿井下工作空间以狭长巷道为主，限制了无线电波的传播，因而也限制了无线传感器网在煤矿井下的应用范围。而通过现场总线如CAN总线构建的有线传感器网，比较适用于煤矿的狭长巷道，但是在如采区变电所和工作面等设备相对集中的局部区域，需要安装许多传感器，造成结构复杂，特别是采煤机等监测对象需经常移动，此时采用单一的有线连接方式就比较困难。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种结构简单，应用范围广，可根据组网环境组建网络，组网灵活的煤矿混合传输传感器网。

技术方案：本发明的煤矿混合传输传感器网，包括监测监控系统主机、与监测监控系统主机或分站相连的现场总线和传感器，在现场总线上连接有可将无线信号转换成有线信号的m个转换结点和n个有线传感器结点；移动设备安装的传感器上设有无线传感器结点，无线传感器结点与转换结点之间通过无线信号连接；非移动设备安装的传感器上设有有线传感器结点，当传感器发送信号时，有线传感器结点直接将信号发送到现场总线，无线传感器结点则通过无线电波将信号发送到转换结点，转换节点将信号转换最后发送到现场总线。

所述的无线传感器结点由无线收发模块、微空制器模块和连接在传感器上的传感信号连模块顺序连接构成；其中，无线收发模块中单片机CC2420的引脚21、27、28、29、30、31、32、33、34、41与微控制器模块中的单片机PIC18F2580的引脚14、22、23、24、25、10、11、13、12、27分别顺序对应连接，微控制器模块中的单片机PIC18F2580的引脚28连接传感信号连模块中传感信号连接器的引脚1。

所述的转换节点由无线收发模块，微控制器模块和与CAN总线连接的CAN收发器模块顺序连接构成；其中，无线收发模块中单片机CC2420的引脚21、27、28、29、30、31、32、33、34、41与微控制器模块中的单片机PIC18F2580的引脚14、22、23、24、25、10、11、13、12、27分别顺序对应连接，微控制器模块中的单片机PIC18F2580的引脚20、21分别对应连接CAN收发器中单片机SN65HVD232的引脚1、4。

所述的有线传感器节点由微控制器模块，CAN收发器模块和传感信号连模块顺序连接构成；其中，微控制器模块中的单片机PIC18F2580的引脚20、21分别对应连接CAN收发器中单片机SN65HVD232的引脚1、4，引脚28连接传感信号连模块中传感信号连接器的引脚1。

有益效果：本发明将有线传输设备和无线传输设备相结合，结构简单，功耗低，可根据巷道内设置传感器节点的密度来选择使用有线或者无线设备，构建煤矿井下传感器网，该网络以有线传输设备为主，解决煤矿狭长巷道不利无线电波传播的问题，而在信息发送设备相对集中或经常移动的区域使用无线传输设备，从而解决布线困难的问题。使煤矿传感器网既有较大的覆盖范围，又有良好的组网灵活性。

附图说明

图1是本发明煤矿混合传输传感器网的结构示意图。

图2是本发明中转换节点的结构示意图。

图3是本发明中有线传感器节点的结构示意图。

图4是本发明中无线传感器节点的结构示意图。

图5是本发明中无线收发模块的电路图。

图6是本发明中微控制器模块的电路图。

图7是本发明中CAN收发器模块的电路图。

图8是本发明中传感信号连模块及电源接口的电路图。

图中：1-无线传感器节点，2-转换节点，3-有线传感器节点，4-检测监控系统主机，5-现场总线，U1-无线收发模块，U2-微控制器模块，U3-CAN收发器模块，U4-传感信号连模块。

具体实施方式

所述的无线传感器结点由无线收发模块，微控制器模块和连接在传感器上的传感信号连接器顺序连接构成；所述的转换节点由无线收发模块，微控制器模块和与CAN总线连接的CAN收发器模块顺序连接构成；所述的有线传感器节点由微控制器模块，CAN收发器模块和传感信号连接器顺序连接构成；所述的无线收发模块使用的单片机型号为CC2420，微控制器模块使用的单片机型号为PIC18F2580，CAN收发器模块使用的CAN驱动器型号为SN65HVD232。

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：