【摘要】：近年來,國內(nèi)煤礦事故發(fā)生越來越頻繁。煤礦事故多數(shù)發(fā)生于地下煤礦,旦事故發(fā)生,煤礦原有的通信系統(tǒng)將可能失效,這將極大地阻礙礦難發(fā)生后井下的救援工作。目前,我國井下應(yīng)急救災(zāi)通信設(shè)備僅能提供語音或簡單數(shù)據(jù)信息,無法全面反映災(zāi)害區(qū)域的實(shí)際情況。本文正是基于這樣的背景,依托于國家科技支撐計(jì)劃課題“基于Mesh網(wǎng)絡(luò)井下可視化無線救災(zāi)通訊技術(shù)與裝備”(2013BAK06803),提出建立一套有效、可靠的井下無線應(yīng)急救災(zāi)通信系統(tǒng),并完成了其中的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)。根據(jù)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)需求,本文設(shè)計(jì)了井下應(yīng)急救災(zāi)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。描述了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的基本現(xiàn)狀,選擇無線Mesh網(wǎng)絡(luò)為最適合的井下無線應(yīng)急救災(zāi)通信網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也進(jìn)行了測(cè)試和分析,最終選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。根據(jù)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件的詳細(xì)開發(fā)需求,利用VC++6.0開發(fā)工具使用C++語言開發(fā)了環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件,對(duì)軟件中的各部分模塊進(jìn)行了詳細(xì)介紹。煤礦井下環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是在實(shí)驗(yàn)室已有的環(huán)境探測(cè)器終端的基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立自出地開發(fā)了擁有諸多功能的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分為串口通信模塊、主窗口模塊、定位故障節(jié)點(diǎn)模塊以及預(yù)警模塊。串口通信模塊主要負(fù)責(zé)與井下環(huán)境探測(cè)器之間的串口通信,以及對(duì)獲取后的氣體數(shù)據(jù)抽離、進(jìn)制轉(zhuǎn)換處理。主窗口模塊一方面對(duì)接收的氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化,同時(shí)將八種氣體數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示；另一方面,由于控制臺(tái)主機(jī)硬盤大小限制,周期性將數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程服務(wù)器。定位故障節(jié)點(diǎn)模塊主要用于在實(shí)際應(yīng)急場(chǎng)景或測(cè)試中快速定位出現(xiàn)故障的無線Mesh節(jié)點(diǎn)。預(yù)警模塊實(shí)現(xiàn)的是提前3秒鐘預(yù)測(cè)井下環(huán)境參數(shù)的值以及預(yù)警處理,進(jìn)而為救援人員爭(zhēng)取更多的寶貴時(shí)間。在本文的最后,對(duì)煤礦井下應(yīng)急救災(zāi)“一體化”軟件平臺(tái)所基于的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)綜合性能測(cè)試以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)性能綜合測(cè)試。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)綜合測(cè)試選擇在北京大運(yùn)河森林公園,通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、傳輸時(shí)延以及場(chǎng)強(qiáng)等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和統(tǒng)計(jì)分析。環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)性能測(cè)試地點(diǎn)選擇在北京交通大學(xué)校園內(nèi),測(cè)試主要內(nèi)容為環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)模塊的性能測(cè)試。以上各部分共同完成了環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD76;TN929.5

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本文編號(hào)：2772697