针对煤炭工业以太网络与井下ZigBee无线传感器网络异构互联的需要,提出了一种煤矿安全监测系统无线传感器网络网关设计方案;介绍了网关的软硬件实现要点,并在不额外移植新操作系统内核的情况下,对ZigBee协议栈Z-Stack的操作系统抽象层进行了相应扩展,以满足嵌入式网关系统任务实时性要求。测试结果表明,该网关实现了ZigBee无线传感网络和以太网的通信协议转换功能,保证了数据转发的实时性和可靠性。

为了提高煤矿井下环境监测的实时性和可靠性,采用嵌入式网关作为监控设备和监控终端的桥梁。先对煤矿监测系统结构进行了简单介绍,接着进行了硬件选项和硬件结构分析,最后从ZigBee入网软件配置,主程序软件及3G模块软件开发三方面进行了简要分析。

本文设计的 CAN-Ethernet网关，采用ARM 处理器，软件上采用消息队列机制实现不同进程间通信，实现了基于CAN总线的煤矿井下监控系统与矿井综合业务数字网的互联,为煤矿企业信息化建设奠定了基础。本设计实现的 CAN-Ethernet通信程序，无须另外添加转换接口设备，在原有硬件基础上仅通过软件修改即可实现 CAN与以太网的互联。