【摘 要】
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我国煤矿地质条件复杂，开采难度大，安全事故频发，近年来煤矿事故虽然有所减少，但安全形势依然严峻。顶板事故在以往煤矿安全事故中占有很大比例，是煤矿生产的主要灾害之一。随着煤
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我国煤矿地质条件复杂，开采难度大，安全事故频发，近年来煤矿事故虽然有所减少，但安全形势依然严峻。顶板事故在以往煤矿安全事故中占有很大比例，是煤矿生产的主要灾害之一。随着煤矿井下开采工作面的掘进，巷道围岩受力发生一系列变化，如果不能及时发现顶板离层位移的变化，并采取相应的支护措施，很容易使顶板岩层发生断裂和冒落，一旦发生就会对矿下工作人员的生命安全造成重大威胁，并且带来极大的经济损失。顶板离层仪是测量顶板离层位移变化的常规设备，因此提高其工作的可靠性，实现顶板离层位移的实时监测，对矿井的安全生产具有十分重要的意义。 本文针对矿下的恶劣环境，设计了以磁敏角度传感芯片MMA253F为敏感元件的拉线位移传感器，并针对其周期性的输出特性，设计了相应的位移监测电路和程序，在不损失测量精度、维持低功耗设计的前提下，实现了测量电路与拉线机械传动结构的隔离，使顶板离层仪的电路部分可以在密封环境中工作，避免了因为环境潮湿、渗水等原因造成的仪器故障，提高了顶板离层仪的安全性和可靠性。同时本文采用集成了无线射频收发器的CC2530作为主控制器，在IEEE802.15.4标准的物理层基础上，针对顶板离层监测系统的线型拓扑结构，设计了精简的无线传感器网络通信协议，避免了繁琐的线路铺设问题，实现井下顶板离层数据的无线采集。
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