zigbee无线瓦斯传感器研制生产项目立项初步设计报告

该项目实施后，若年产量为套年，则年增产值为万元，年新增利润为万元年新增销售收入为万元，年新增利税万元。

据省级查新表示在全国尚未出现类似系统，如果在全国范围内产煤大省，如陕西河南江西内蒙古甘肃等及时推广该系统则将产生更大经济效益技术质量指标技术指标满足煤矿井下瓦斯实时监测数据采集处理和无线传输，数据采集误差不超过以固定安装与人员携带移动方式相结合，使安全监控范围更广，数据更全面通过无线传感器网络自定位技术加强对人员位置信息跟踪针对功能不同，研制不同种类传感器，如协调器节点路由器节点端设备和端设备，使得组织方式更灵活自组织使得系统安全性，稳定性更强质量指标所有设计文档资料规范齐全，便于维护人员与用户使用传感器硬件分析设计遵循国际标准化组织开发标准规范传感器软件系统设计遵循国家软件质量标准和标准规范传感器设计要有足够先进性，保证用户使用稳定性与扩展传感器必须有安全策略，以保证产品在应用时可以识别所属，保证数据安全保密二申报企业情况企业基本情况公司全称通讯地址注册时间注册资金企业登记注册类型有限责任公司企业人员及开发能力论述拥有丰富人才资源，目前在公司专业技术人员中，具有研究生学历占，本科学历占。

公司现有员工人，大专学历以上人员专职人。

公司从事高新技术产品研究开发人员人，公司每年软件研发投入平均占企业年销售收入以上研发队伍全部为大学本科以上学历，硕士以上学历人员占到研发人员总数。

企业法人代表王庆生即为本项目负责人，介绍如下。

人才培养宗旨之是以人才为核心，人才是企业生存与发展根本，尊重知识尊重人才直是我公司基本方针。

通过该项目实施，我公司个主要目标就是培养青年科技创新人才以及项目管理人才，对人才培养具体实施包括培养目标争取通过本项目研发与实施，培养出两位项目负责人，三个项目主要研发人员，使他们在今后研发工作中能独当面，更好地把理论与实践相结合，为实现产学研体化培养更多人才。

培养方式根据能力及其所掌握技术将任务分工，在完成各自任务基础上，继续为其提供研发条件，在为项目提供后续改进同时，结合项目负责人实时指导方式，进行全面培养。

步骤及措施在项目负责人带领与指导下，先熟悉工作内容，在工作过程中加强培训，如项目管理风险管理等知识。

本项目中承担项目科技攻关人员中大都是岁之间青年科技人员，硕士学位占绝大多数，且都有着丰富研发经验。

主要课题组青年科技人员年龄学历承担任务工作时间和工作量如下表所示姓名年龄专业学位项目中分工工作时间闫伟东计算机应用技术硕士网络设计杨新芳计算机应用技术硕士软件设计张莎莎计算机应用技术硕士网络设计周小青计算机应用技术硕士网络测试刘冠举计算机应用技术硕士软件测试三项目技术可行性和成熟性分析项目技术创新性论述本项目基本原理关键技术内容及创新点。

项目原理无线瓦斯传感器，研制应用于煤矿安全监控，具有人员定位功能，以固定安装与人员携带移动方式相结合无限传感器。

该项目包括无线传感器节点硬件设计，无线传感器节点网络协议栈设计以及传感器系统软件控制软件设计等。

其中，无线传感器节点是由瓦斯监测传感器控制器单元，无线收发单元，存储器单元以及供电单元组成。

无线传感器节点网络协议栈则是根据在发布基础上经项目小组完善而成协议族完成数据传输。

控制器处理程序用程序完成后留在控制器存储器中，个功能是对传感传送电子信号进行处理，得到煤炭瓦斯监测数据并贮存在寄存器中，另个功能是设置传感器参数，如传感器编号，用于识别矿井。

传感器节点模型如图所示图无线传感器节点结构图关键技术节点能耗问题无线传感器节点般采用电池供电，因此可以使用电量是很有限，尤其是面对煤矿安全这种实时性强且要长期监控需求，这就需要无线传感器节点稳定感应传输时间要长达数月甚至数年。

而网络节点功耗主要方面就是通讯消耗。

因此，我们计划采用新型无线通讯技术技术，相比较，蓝牙只能工作数周只可工作数小时，技术使用节号干电池可支持个节点工作个月，甚至更长。

这是突出优势。

无线通信协议物理层研究在实际环境频繁变化和节点密集时，低功耗通信复杂行为特征。

层避免冲突信道分配和调度机制，节省能耗分布式协议研究路由层高效鲁棒拓扑形成和控制协议，自适应网络覆盖算法，低功耗实时自组织信息传输路径建立机制，面向数据传感网通信模式。

根据上述各项要求，在综合了各可探知数据区域传感器单元数模转换电源模块控制器单元无线收发单元个无线网络协议基础上，计划采用由发布标准，经项目小组完善而成协议族完成数据传输。

数据聚合技术节点冗余造成数据冗余。

传感器节点在收集和转发数据过程中，可以根据数据特点和查询要求进行数据聚合，去除冗余信息，融合相关数据，挖掘高层知识。

自定位技术传感器节点所采集数据必须和位置相关对用户才有意义。

传感器节点对监测到事件也应该指出它所发生位置。

这将对于煤矿产量位置监测起到很好得效果。

网络可扩展性无线传感器节点在网络组建过程中通过自组织方式进行网络自动生成，是完全自治。

在网络形成之后，如果在其中加入新节点或者因为节点故障，电池能量耗尽等，这就要求传感器网络进行重新生成。

因此节点可扩展性体现了这个网络健壮性。

与以太网相比较，无，目前在公司专业技术人员中，具有研究生学历占，本科学历占。

公司现有员工人，大专学历以上人员专职人。

公司从事高新技术产品研究开发人员人，公司每年软件研发投入平均占企业年销售收入以上研发队伍全部为大学本科以上学历，硕士以上学历人员占到研发人员总数。

企业法人代表王庆生即为本项目负责人，介绍如下。

人才培养宗旨之是以人才为核心，人才是企业生存与发展根本，尊重知识尊重人才直是我公司基本方针。

通过该项目实施，我公司个主要目标就是培养青年科技创新人才以及项目管理人才，对人才培养具体实施包括培养目标争取通过本项目研发与实施，培养出两位项目负责人，三个项目主要研发人员，使他们在今后研发工作中能独当面，更好地把理论与实践相结合，为实现产学研体化培养更多人才。

培养方式根据能力及其所掌握技术将任务分工，在完成各自任务基础上，继续为其提供研发条件，在为项目提供后续改进同时，结合项目负责人实时指导方式，进行全面培养。

步骤及措施在项目负责人带领与指导下，先熟悉工作内容，在工作过程中加强培训，如项目管理风险管理等知识。

本项目中承担项目科技攻关人员中大都是岁之间青年科技人员，硕士学位占绝大多数，且都有着丰富研发经验。

主要课题组青年科技人员年龄学历承担任务工作时间和工作量如下表所示姓名年龄专业学位项目中分工工作时间闫伟东计算机应用技术硕士网络设计杨新芳计算机应用技术硕士软件设计张莎莎计算机应用技术硕士网络设计周小青计算机应用技术硕士网络测试刘冠举计算机应用技术硕士软件测试三项目技术可行性和成熟性分析项目技术创新性论述本项目基本原理关键技术内容及创新点。

项目原理无线瓦斯传感器，研制应用于煤矿安全监控，具有人员定位功能，以固定安装与人员携带移动方式相结合无限传感器。

该项目包括无线传感器节点硬件设计，无线传感器节点网络协议栈设计以及传感器系统软件控制软件设计等。

其中，无线传感器节点是由瓦斯监测传感器控制器单元，无线收发单元，存储器单元以及供电单元组成。

无线传感器节点网络协议栈则是根据在发布基础上经项目小组完善而成协议族完成数据传输。

控制器处理程序用程序完成后留在控制器存储器中，个功能是对传感传送电子信号进行处理，得到煤炭瓦斯监测数据并贮存在寄存器中，另个功能是设置传感研发经验。

本项目主要承担人闫伟东杨新芳张莎莎等已参与过煤矿瓦斯事故智能预警系统煤矿产量监控系统等项目研发，还参与过山西省煤炭瓦斯监测网设计与建设，非常了解用户需求，这对本项目研发完成后成功推广起到了决定作用。

我公司与山西煤炭工业局有长期合作关系，现已成功研发系列煤矿应用软件产品，有煤矿瓦斯事故智能预警系统煤矿产量远程监控系统，企业具有知识产权。

而且现已推广使用，得到了煤矿管理部门和煤矿使用者好评，这就为无线瓦斯传感器研制奠定了良好技术基础。

其次，我公司也积累丰富研发经验。

现在深入调研了煤炭产业对瓦斯监控技术需求基础上，制定了初步研究路线，对技术难点制定了详细攻关计划。

实施方案我们将成立个项目实施小组，该小组主要负责整个项目设计实施以及测试，同时完成相关文档。

具体强调以下几点从严进行整个项目组织与管理制定详细项目实施细则，完善文档编制阶段性对设计过程进行总结，对进度进行管理在严格内部测试基础上，选择协作单位进行实际测试，以最大限度地保证产品可靠性。

计划进度安排项目调研年月年月传感器节点硬件设计年月年月无线传感器软件系统设计年月年月传感器节点网络系统设计年月年月实验室测试年月年月矿上小规模测试年月年月矿上大规模测试年月年月推广六投资预算与资金筹措投资预算与资金筹措情况项目总资金预算万元，公司自筹万元，请市科学技术局资助万元。

科技三项资金使用计划设备费万元能源材料费万元试验外协费万元人员费万元会议费万元差旅费万元其它相关费万元只可工作数小时，技术使用节号干电池可支持个节点工作个月，甚至更长。

这是突出优势。

无线通信协议物理层研究在实际环境频繁变化和节点密集时，低功耗通信复杂行为特征。

层避免冲突信道分配和调度机制，节省能耗分布式协议研究路由层高效鲁棒拓扑形成和控制协议，自适应网络覆盖算法，低功耗实时自组织信息传输路径建立机制，面向数据传感网通信模式。

根据上述各项要求，在综合了各可探知数据区域传感器单元数模转换电源模块控制器单元无线收发单元个无线网络协议基础上，计划采用由发布标准，经项目小组完善而成协议族完成数据传输。

数据聚合技术节点冗余造成数据冗余。

传感器节点在收集和转发数据过程中，可以根据数据特点和查询要求进行数据聚合，去除冗余信息，融合相关数据，挖掘高层知识。

自定位技术传感器节点所采集数据必须和位置相关对用户才有意义。

总论项目概述本项目旨在研制开发套无线瓦斯传感器，为用于煤矿安全监控，具有人员定位功能，以固定安装与人员携带移动方式相结合无线传感器。

其中包括无线传感器节点硬件设计，无线传感器网络系统设计无线传感器系统软件及控制软件设计。

本项目所研制产品，将会对煤炭产业生产安