【摘要】：煤炭行業(yè)屬于高危行業(yè),井下瓦斯氣體是影響煤炭安全生產(chǎn)的重要因素。為了提高礦井自身安全,煤炭企業(yè)不僅安裝了大型的井下瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),還配備了專用的便攜式甲烷檢測(cè)儀供下井人員使用。然而,長(zhǎng)期以來(lái)在絕大多數(shù)煤礦企業(yè)中,便攜式甲烷檢測(cè)儀的發(fā)放和回收工作都是通過(guò)人工方式進(jìn)行的。這種操作模式不僅速度慢、效率低,同時(shí)手工登記容易出錯(cuò),使用記錄也不便于查詢。為了提高煤炭企業(yè)的生產(chǎn)效率和科學(xué)管理水平,本文針對(duì)實(shí)際需求,設(shè)計(jì)了一套基于二維碼的便攜式甲烷檢測(cè)儀自動(dòng)收發(fā)系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)便攜式甲烷檢測(cè)儀的自動(dòng)化發(fā)放、回收和記錄工作。 系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)發(fā)放、回收過(guò)程的全自動(dòng)化,就必須完成對(duì)領(lǐng)用人員信息和儀表信息的準(zhǔn)確讀取與識(shí)別。通過(guò)對(duì)常用存儲(chǔ)介質(zhì)的分析比較,系統(tǒng)采用了最新的、應(yīng)用前景最為廣泛的二維碼技術(shù)來(lái)存儲(chǔ)領(lǐng)用人員的相關(guān)信息；使用射頻卡來(lái)存儲(chǔ)便攜式甲烷檢測(cè)儀的相關(guān)信息。針對(duì)煤礦企業(yè)的實(shí)際需求,本文運(yùn)用嵌入式技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu),由服務(wù)器端和發(fā)放/回收裝置兩部分組成。發(fā)放/回收裝置直接面向便攜式甲烷檢測(cè)儀的領(lǐng)用人員,主要完成領(lǐng)用人員的二維碼圖像數(shù)據(jù)采集、便攜式甲烷檢測(cè)儀中射頻卡信息讀取、儀表自動(dòng)發(fā)放、儀表數(shù)量檢測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋７⻊?wù)器則主要完成二維碼解碼、人員信息和儀表信息的記錄功能。 本文分別從硬件和軟件兩部分對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。發(fā)放/回收裝置的硬件設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)。在分析比較多種類型微處理器的基礎(chǔ)上,決定選用應(yīng)用范圍廣、性能高的基于ARM11內(nèi)核的S3C6410芯片作為客戶端硬件系統(tǒng)的主控芯片。圖像采集功能和射頻卡信息讀取功能分別使用Z301P攝像頭和MFRC522讀卡器實(shí)現(xiàn)。便攜式甲烷檢測(cè)儀的自動(dòng)發(fā)放功能借助于型號(hào)為TG-300的電動(dòng)推桿實(shí)現(xiàn)。儀表數(shù)量檢測(cè)功能選用型號(hào)為L(zhǎng)JC18A3-B-Z/BX的接近開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。 客戶端的操作系統(tǒng)為嵌入式Linux系統(tǒng)。本文首先完成了交叉編譯環(huán)境的搭建、嵌入式Linux系統(tǒng)移植工作。之后,為了保證電動(dòng)推桿和接近開(kāi)關(guān)能夠正常工作,分別設(shè)計(jì)了兩者的驅(qū)動(dòng)程序。最后按照功能進(jìn)行了模塊劃分,實(shí)現(xiàn)了圖像采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、發(fā)放執(zhí)行模塊、儀表信息采集模塊、儀表數(shù)量檢測(cè)模塊的程序設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)服務(wù)器端軟件程序是在Windows操作系統(tǒng)下使用Java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)的,選用開(kāi)源的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)記錄管理員信息、領(lǐng)用人員信息、儀表信息和發(fā)放、回收記錄等。服務(wù)器端程序包括兩部分：1、服務(wù)響應(yīng)程序。2、人機(jī)界面程序。服務(wù)響應(yīng)程序包括二維碼圖像接收模塊、二維碼解碼模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)模塊、儀表信息接收模塊等。人機(jī)界面程序是系統(tǒng)為方便管理員操作而設(shè)計(jì)的可視化管理程序,實(shí)現(xiàn)了對(duì)人員信息、儀表信息、發(fā)放記錄、回收記錄的增、刪、改、查等功能。開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用WindowBuilder插件極大的降低了編程難度,有效提高了開(kāi)發(fā)效率。 最后,本文完成了整體系統(tǒng)的搭建工作并進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,本系統(tǒng)較好的滿足了實(shí)際工作需求,明顯提高了便攜式甲烷檢測(cè)儀的發(fā)放和回收速度,實(shí)現(xiàn)了便攜式甲烷檢測(cè)儀的自動(dòng)化管理。
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【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD712;TP391.44

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2297244