基于UWB技术的矿井低功耗无线传感器网络研究

TD76; 针对煤矿井下各类参数有线监测系统的布线复杂、维护困难、扩展性差等问题,基于UWB技术研究了矿井低功耗无线传感器网络,采用STM32L151 微处理器和DW1000 芯片设计了具有自动组网、数据多跳传输和测量距离等功能的传感器节点.详细介绍了矿井低功耗无线传感器网络的组网机制、传感器数据多跳传输技术和低功耗休眠算法等关键技术.试验结果表明,传感器节点入网时间与网络深度成正比,网络深度每增加1 级,入网时间就增加1 个数据传输周期;传感器数据传输时延不超过1 s,通信距离可达100 m,未入网时的平均工作电流为230 μA,已入网时的平均工作电流为680 μA.该无线传感器网络为煤矿安...

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Published in矿业安全与环保 Vol. 51; no. 4; pp. 162 - 167
Main Author 王飞
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 煤矿灾害防控全国重点实验室,重庆 400037 01.08.2024
中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400039
Subjects
UWB
时间同步
network depth
低功耗
多跳传输
time synchronization
multi-hop transmission
wireless sensor network
网络深度
无线传感器网络
low-power consumption
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ISSN1008-4495
DOI10.19835/j.issn.1008-4495.20230897

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Summary:TD76; 针对煤矿井下各类参数有线监测系统的布线复杂、维护困难、扩展性差等问题,基于UWB技术研究了矿井低功耗无线传感器网络,采用STM32L151 微处理器和DW1000 芯片设计了具有自动组网、数据多跳传输和测量距离等功能的传感器节点.详细介绍了矿井低功耗无线传感器网络的组网机制、传感器数据多跳传输技术和低功耗休眠算法等关键技术.试验结果表明,传感器节点入网时间与网络深度成正比,网络深度每增加1 级,入网时间就增加1 个数据传输周期;传感器数据传输时延不超过1 s,通信距离可达100 m,未入网时的平均工作电流为230 μA,已入网时的平均工作电流为680 μA.该无线传感器网络为煤矿安全监测系统提供了一种低功耗、低成本且高可靠性的数据传输通道和平台.
ISSN:1008-4495
DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.20230897