本文關鍵詞：基于ZigBee技術的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的研究

  更多相關文章： 瓦斯監(jiān)控 ZigBee 神經(jīng)網(wǎng)絡 FIR濾波器

【摘要】：煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦井下安全生產(chǎn)的重要保證。傳統(tǒng)的礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)主要構(gòu)建在有線電纜通信的基礎上,通信鏈路容易受井下現(xiàn)場環(huán)境的影響,傳感器節(jié)點接入很不靈活,監(jiān)測范圍很窄,不能適應現(xiàn)代化高效礦井生產(chǎn)的需要。ZigBee無線傳感網(wǎng)絡技術以其低成本、低功耗、網(wǎng)絡容量大、組網(wǎng)自適應性強等優(yōu)點,被廣泛應用于低數(shù)據(jù)傳輸速率的工業(yè)場合。本文提出一種基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡替代煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)局部有線傳輸?shù)母脑煸O計方案,將ZigBee無線傳感網(wǎng)絡技術應用于瓦斯、溫度、濕度等數(shù)據(jù)采集和實現(xiàn)系統(tǒng)斷電控制,從而提高瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和靈活性,擴大系統(tǒng)的監(jiān)控范圍。本文的創(chuàng)新點有兩個:網(wǎng)絡傳輸部分設計分簇式網(wǎng)絡的組網(wǎng)過程及節(jié)點加入過程的控制方法,層次型網(wǎng)絡的算法,拓撲控制,設計網(wǎng)絡周期巡檢模式下的工作流程和數(shù)據(jù)融合方式,分析井下環(huán)境對ZigBee無線網(wǎng)絡的干擾因素,提出ZigBee無線網(wǎng)絡井下部署的基本原則;數(shù)據(jù)處理部分使用神經(jīng)網(wǎng)絡方法實現(xiàn)FIR濾波器用于對通信數(shù)據(jù)進行濾波處理,FIR濾波器具有嚴格的相頻特性,能保證信號在傳輸過程中不會有明顯的失真,在信號處理中占有重要地位,本文使用神經(jīng)網(wǎng)絡方法,以余弦基函數(shù)作為激勵函數(shù),通過不斷訓練權值實現(xiàn)FIR濾波器的設計。
【關鍵詞】：瓦斯監(jiān)控 ZigBee 神經(jīng)網(wǎng)絡 FIR濾波器
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1.緒論10-16
• 1.1 煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的研究背景10-12
• 1.2 煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本論文的主要內(nèi)容14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 2 ZigBee瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)方案設計16-26
• 2.1 煤礦有線瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)組成及缺點分析16-20
• 2.1.1 煤礦有線瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)組成16-17
• 2.1.2 煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)工作過程及現(xiàn)場管理要求17-18
• 2.1.3 煤礦有線瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷18-20
• 2.2 ZigBee無線瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案20-24
• 2.2.1 ZigBee無線傳輸網(wǎng)絡的布置20-21
• 2.2.2 ZigBee無線瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成21-22
• 2.2.3 無線瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)功能及主要參數(shù)指標22-23
• 2.2.4 ZigBee瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)設計原則23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 3 ZigBee瓦斯監(jiān)控關鍵技術研究26-44
• 3.1 ZigBee層次型網(wǎng)絡研究26-34
• 3.1.1 ZigBee瓦斯監(jiān)控的層次型網(wǎng)絡設計26-27
• 3.1.2 ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點的地址分配27-29
• 3.1.3 分簇網(wǎng)絡的時隙分配設計29-31
• 3.1.4 ZigBee網(wǎng)絡周期性巡檢流程設計31-34
• 3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的FIR濾波器的研究34-43
• 3.2.1 數(shù)字濾波器技術概述34-35
• 3.2.2 FIR濾波器的設計方法35-36
• 3.2.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的FIR濾波器的設計36-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 4 ZigBee瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計44-62
• 4.1 ZigBee節(jié)點硬件設計44
• 4.2 傳感器節(jié)點的設計44-59
• 4.2.1 傳感器節(jié)點的設計要求44-45
• 4.2.2 傳感器節(jié)點各硬件模塊分析45-51
• 4.2.3 傳感器節(jié)點模塊設計51-59
• 4.3 饋電開關控制裝置的設計59-61
• 4.3.1 饋電開關控制節(jié)點設計59-60
• 4.3.2 本安斷電器與饋電開關的連接設計60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 5 ZigBee瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計62-86
• 5.1 ZigBee協(xié)議棧構(gòu)架62-63
• 5.2 ZigBee軟件開發(fā)63-66
• 5.2.1 ZigBee技術的基本術語63-65
• 5.2.2 ZigBee協(xié)議棧的接口65-66
• 5.3 ZigBee的組網(wǎng)設計66-78
• 5.3.1 協(xié)調(diào)器軟件設計66-71
• 5.3.2 子節(jié)點軟件設計71-75
• 5.3.3 網(wǎng)絡節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸75-77
• 5.3.4 饋電開關控制節(jié)點的流程設計77-78
• 5.4 瓦斯監(jiān)控軟件設計和瓦斯監(jiān)控功能的實現(xiàn)78-84
• 5.5 本章小結(jié)84-86
• 6 ZigBee瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的測試86-96
• 6.1 ZigBee無線網(wǎng)絡系統(tǒng)測試86-89
• 6.1.1 測試內(nèi)容和意義86
• 6.1.2 點對點通信實驗86-87
• 6.1.3 星型網(wǎng)絡參數(shù)測試87-88
• 6.1.4 ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點功耗測試88-89
• 6.2 節(jié)點模塊的通信距離測試89-91
• 6.2.1 不含路由器的通信距離測試89
• 6.2.2 網(wǎng)絡增加路由節(jié)點時傳輸距離的測試89-91
• 6.3 瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測實驗91-92
• 6.4 人體體溫監(jiān)測實驗92
• 6.5 影響井下無線通信的因素分析92-95
• 6.6 本章小結(jié)95-96
• 7 結(jié)論和展望96-98
• 參考文獻98-102
• 作者簡歷102-104
• 學位論文數(shù)據(jù)集104

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1 劉繼勇;瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)在陽煤集團安全生產(chǎn)中的應用[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2004年04期

2 劉曉明,陳佳,安敏;煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)設計[J];煤礦機電;2004年03期

3 胡興志;;目前我國煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)在使用中存在的問題[J];礦山機械;2007年04期

4 楊國慶;侯紅偉;馮改國;張新玉;;我國煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展[J];煤炭技術;2008年09期

5 鄧杰;;煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)在使用中存在的問題及解決對策探究[J];硅谷;2011年15期

6 許子寅;;關于消除變頻對瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)干擾的探討[J];中小企業(yè)管理與科技(下旬刊);2011年10期

7 雷福海;;加強煤礦生產(chǎn)瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)技術[J];科技與企業(yè);2012年07期

8 賴建新;;文賓山煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)升級[J];當代礦工;2008年07期

9 朱春香;劉輝;;數(shù)字化遠程瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)建設與應用[J];山東煤炭科技;2007年01期

10 楊上定;;瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)127 V雙路電源轉(zhuǎn)換器[J];能源技術與管理;2009年01期

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1 黃學兵;;瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)使用中的幾點體會[A];煤礦自動化與信息化——第21屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第3屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集（上冊）[C];2011年

2 靳郭龍;;瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應用現(xiàn)狀和思考[A];煤礦自動化與信息化——第21屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第3屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集（上冊）[C];2011年

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1 徐洪;韋家溝煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)成功投運[N];經(jīng)理日報;2007年

2 李青;廣西所有礦井要安裝瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)[N];經(jīng)理日報;2007年

3 辛華;黑龍江煤監(jiān)局、省安監(jiān)局聯(lián)合開展煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)專項檢查[N];經(jīng)理日報;2007年

4 記者 邢傳凱;12家煤礦完成瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)改造升級[N];鐵嶺日報;2009年

5 李軍亮;瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)為我市礦山筑起“安全網(wǎng)”[N];太行日報;2009年

6 劉云霄;瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)推廣取得成效[N];中國安全生產(chǎn)報;2005年

7 通訊員 陳以明;建始強化煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)[N];恩施日報;2010年

8 楊揚 陳萬民;鉛山53家煤礦裝上瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)[N];上饒日報;2006年

9 本報記者 向晶方　本報通訊員 王先榮;瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)源頭保安全[N];三峽日報;2009年

10 寧武縣煤炭工業(yè)局 丁俊桃;加強煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控管理重在治本[N];山西科技報;2010年

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1 徐竟天;基于ARM9嵌入式和工業(yè)以太網(wǎng)的礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];西安科技大學;2011年

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1 邢保振;基于煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的煤礦數(shù)據(jù)適配器的設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2014年

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4 郭華;煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的本體模型研究[D];太原科技大學;2014年

5 高超;基于無線通信的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的設計[D];河北工業(yè)大學;2012年

6 王峰;煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2009年

7 安敏;瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的研制[D];重慶大學;2002年

8 趙丹;基于MPSO-RBF預測控制的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];遼寧工程技術大學;2009年

9 張蕾;無線傳感網(wǎng)絡瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)項目的投資策劃[D];中南大學;2008年

10 宋勝博;嵌入式CAN通信在激光瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)中應用研究[D];貴州大學;2009年

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本文編號：1082011