基于ZigBee与CAN总线技术的井下无线通信系统设计

作者：时间：2011-06-28来源：网络收藏

摘要：针对矿山井下的特殊环境和对井下 无线通信系统的实际需求，提出了基于 ZigBee和CAN总线技术的无线通信系统，通信基站和终端之间应用ZigBee技术，系统总线采用CAN总线。介绍了井下 无线通信系统系统的组成和工作原理，给出了总体结构图，对硬件的功能模块进行了较详细的阐述，系统的创新点是把ZigBee和CAN总线技术应用到井下无线通信系统。系统在功能和性能方面满足了矿山井下无线通信系统的需求，实际证明该系统具有良好的可靠性和抗干扰性性，能较好的进行井下无线通信。
关键词：无线通信；矿山；ZigBee；CAN

0 引言
该系统是基于CAN和ZigBee技术的井下无线通信系统。主要作用是使矿山井下作业人员能较方便的进行双向无线通信，并辅助实时人员跟踪，便于企业合理的调度和管理，特别是矿难发生时，在原有线通信系统损害的情况下，对救援受困人员起很大的作用。
ZigBee是一种新兴的基于IEEE 802．15．4短距离，低功耗的无线通信技术，主要适用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入到各种设备中，ZigBee技术可以用很少的能量在数千个微小的节点之间相互协调实现通信，以接力的方式通过无线电波数据从一个网络节点传到另一个节点，通信效率非常高。
CAN(Controller Area Network，CAN)是ISO国际标准化的串行通信协议，由1986年德国Bosch公司开发的，CAN总线已成为嵌入式工业控制局域网的标准总线，广泛的应用于工业自动化、医疗设备、汽车等方面。

1 系统基本组成与工作原理
1．1 系统组成
结合煤矿应用的特殊情况，煤矿井下无线通信系统系统结构如图1所示，由井上的上位机、通信接口及井下的CAN总线、ZigBee通信基站和ZigBee通信终端5部分组成，如图1所示。