本文關(guān)鍵詞：礦井人員定位系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備研究與開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦行業(yè)中,日常安全生產(chǎn)管理以及事故發(fā)生后的緊急救援始終是業(yè)內(nèi)人員高度關(guān)注的熱點(diǎn)課題。礦井人員定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)井下作業(yè)人員的實(shí)時(shí)定位,在提高生產(chǎn)和管理效率的同時(shí),為事故后的緊急救援提供準(zhǔn)確的位置信息,使得救援的效率大大提升。因此,建立一套完善的礦井人員定位系統(tǒng)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文分析了國(guó)內(nèi)外礦井人員定位系統(tǒng)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了RFID技術(shù)的特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)、工作原理以及發(fā)展歷程,并對(duì)電子標(biāo)簽和讀寫器的組成以及RFID系統(tǒng)中防碰撞問題進(jìn)行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)礦井人員定位系統(tǒng)功能需求、井下射頻系統(tǒng)的工作頻段、人員定位方案以及井下通信方案的詳細(xì)分析,給出了基于工業(yè)以太網(wǎng)和RS-485總線通信方案的礦井人員區(qū)域定位系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案,并據(jù)此對(duì)礦井人員定位系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備——識(shí)別分站與監(jiān)測(cè)分站的軟件和硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。為了滿足礦井人員定位系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求,本文通過分析監(jiān)測(cè)分站的輕量級(jí)TCP/IP協(xié)議棧(Lightweight Internet Protocol, LwIP)的內(nèi)部機(jī)制及性能瓶頸,設(shè)計(jì)并實(shí)施了LwIP的實(shí)時(shí)性優(yōu)化方案。同時(shí),考慮到礦井人員定位系統(tǒng)中存在緊急數(shù)據(jù)(比如報(bào)警信息)需要以比普通數(shù)據(jù)更高的優(yōu)先級(jí)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的情況,本文設(shè)計(jì)了LwIP優(yōu)先級(jí)管理機(jī)制,確保采用DSCP (Differentiated Services CodePoint)協(xié)議進(jìn)行高優(yōu)先級(jí)標(biāo)記的緊急數(shù)據(jù)傳輸時(shí)優(yōu)先于普通數(shù)據(jù)。最后,實(shí)驗(yàn)表明,本文的優(yōu)化方法可以顯著提高LwIP的實(shí)時(shí)性性能。
【關(guān)鍵詞】：人員定位 工業(yè)以太網(wǎng) LwIP 優(yōu)化 實(shí)時(shí)性
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD76;TP391.44
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 課題背景及意義15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容18
• 1.4 本文章節(jié)安排18-19
• 第二章 射頻識(shí)別19-38
• 2.1 射頻識(shí)別技術(shù)19-23
• 2.1.1 RFID技術(shù)概述19
• 2.1.2 RFID技術(shù)特點(diǎn)19-20
• 2.1.3 RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)20-22
• 2.1.4 RFID發(fā)展歷程22-23
• 2.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)23-27
• 2.2.1 RFID系統(tǒng)的組成23-24
• 2.2.2 RFID系統(tǒng)的分類24-25
• 2.2.3 RFID系統(tǒng)通信過程25-27
• 2.3 電子標(biāo)簽27-30
• 2.3.1 電子標(biāo)簽的類型27-28
• 2.3.2 電子標(biāo)簽的組成28-30
• 2.4 讀寫器30-32
• 2.4.1 讀寫器的組成31-32
• 2.4.2 讀寫器的功能與工作方式32
• 2.5 防碰撞問題32-37
• 2.5.1 概述32-33
• 2.5.2 讀寫器碰撞與標(biāo)簽碰撞33-34
• 2.5.3 讀寫器防碰撞協(xié)議34
• 2.5.4 標(biāo)簽防碰撞協(xié)議34-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第三章 礦井人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-61
• 3.1 總體分析與設(shè)計(jì)38-44
• 3.1.1 功能需求分析38
• 3.1.2 射頻系統(tǒng)工作頻段選擇38-39
• 3.1.3 人員定位方案分析39-40
• 3.1.4 井下通信方案分析40-43
• 3.1.5 總體方案設(shè)計(jì)43-44
• 3.2 識(shí)別分站軟硬件設(shè)計(jì)44-56
• 3.2.1 識(shí)別分站硬件設(shè)計(jì)44-48
• 3.2.2 識(shí)別分站軟件設(shè)計(jì)48-56
• 3.3 監(jiān)測(cè)分站軟硬件設(shè)計(jì)56-60
• 3.3.1 監(jiān)測(cè)分站硬件設(shè)計(jì)56-57
• 3.3.2 監(jiān)測(cè)分站軟件設(shè)計(jì)57-60
• 3.4 本章小結(jié)60-61
• 第四章 LWIP協(xié)議棧機(jī)制分析與優(yōu)化61-73
• 4.1 前言61
• 4.2 LwIP介紹61
• 4.3 LwIP分析61-65
• 4.3.1 LwIP與嵌入式系統(tǒng)的關(guān)系61-62
• 4.3.2 LwIP模塊架構(gòu)62-64
• 4.3.3 LwIP數(shù)據(jù)處理64-65
• 4.4 性能瓶頸分析65-66
• 4.4.1 分析工具65
• 4.4.2 測(cè)量方法65-66
• 4.4.3 測(cè)量結(jié)果66
• 4.4.4 結(jié)果分析66
• 4.5 優(yōu)化方法66-70
• 4.5.1 內(nèi)存拷貝算法優(yōu)化66-68
• 4.5.2 校驗(yàn)算法優(yōu)化68
• 4.5.3 優(yōu)先級(jí)管理機(jī)制68-70
• 4.6 實(shí)驗(yàn)70-71
• 4.7 本章小結(jié)71-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 課題總結(jié)73
• 5.2 課題展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況79-80

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 高偉;張興凱;;基于氣味探測(cè)的礦井人員搜救設(shè)備探討[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2007年06期

2 張凱;張中輝;;淺析礦井人員定位系統(tǒng)[J];中州煤炭;2009年08期

3 張志榮;杜鵬;張龍江;張春華;;礦井人員定位遇險(xiǎn)救助系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年02期

4 郭為民;;礦井人員管理系統(tǒng)入井檢測(cè)技術(shù)分析[J];煤炭科技;2014年02期

5 孟慶偉;;基于無(wú)線通信的礦井人員定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];煤炭技術(shù);2013年05期

6 劉業(yè)輝;;礦井人員定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[J];煤炭技術(shù);2012年10期

7 周西柳;章潔;;一種基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的礦井人員定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];煤炭技術(shù);2012年12期

8 于洪珍，馬小平，劉富強(qiáng);礦井人員安全考勤智能管理系統(tǒng)研究[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1995年01期

9 郭海軍;;礦井人員定位系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)卡唯一性檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)[J];工礦自動(dòng)化;2012年06期

10 徐釗;王博文;黃士超;;礦井人員定位管理系統(tǒng)移動(dòng)終端的設(shè)計(jì)[J];煤礦安全;2013年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 成繼勛;雷鈞;;我國(guó)礦井人員位置監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[A];第八屆工業(yè)儀表與自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

2 田大兵;;礦井人員定位、無(wú)線通信等信息集成的探討[A];煤礦機(jī)電一體化新技術(shù)2011學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

3 高群;劉江霞;;基于RFID技術(shù)的礦井人員安全預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];2008通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十三屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李偉鋒　通訊員　 姚仲秋 王金星;首個(gè)礦井人員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投入使用[N];湖南日?qǐng)?bào);2007年

2 可汗;湖南：首個(gè)礦井人員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投入使用[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2007年

3 記者 郭永躍;安徽從嚴(yán)控制小煤礦[N];中國(guó)煤炭報(bào);2000年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉洪宇;礦井人員唯一性檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

2 袁中書;礦井人員定位系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備研究與開發(fā)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

3 龐海娟;ZigBee技術(shù)在礦井人員管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];曲阜師范大學(xué);2010年

4 俞海;基于ZigBee技術(shù)的礦井人員定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

5 鄭圣鵬;基于嵌入式的礦井人員定位系統(tǒng)研究[D];陜西科技大學(xué);2012年

6 王仁興;基于RFID技術(shù)的礦井人員定位系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D];湘潭大學(xué);2013年

7 劉宇;礦井人員定位、管理、搜救系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2008年

8 張艷紅;基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)礦井人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];湖南師范大學(xué);2010年

9 黃海錫;基于LBS的礦井人員定位與監(jiān)管系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2012年

10 韓麗娜;基于ZigBee的礦井人員管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：礦井人員定位系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備研究與開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：298624