礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的重要內(nèi)容,它通過持續(xù)向井下輸送新鮮空氣、及時排除有毒有害氣體與粉塵,為井下提供安全的作業(yè)環(huán)境。通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié),通過對井下風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度及有毒有害氣體等信息的監(jiān)測,有助于實(shí)時與現(xiàn)場保持聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)事故的及時監(jiān)測與處理,有效提高下作業(yè)環(huán)境的安全性。本文根據(jù)礦井通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程,即數(shù)據(jù)采集→傳輸→分析處理,從傳感器設(shè)計(jì)與布設(shè)原則（數(shù)據(jù)采集）、綜合數(shù)字通訊平臺研究（數(shù)據(jù)傳輸）及綜合軟件平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（數(shù)據(jù)分析與處理）三個方面,研究了通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法,并在獅子山銅礦成功實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：（1）根據(jù)大部分礦山的實(shí)際情況,對已建成的主要巷道,研究了通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)測對象,即風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、CO、風(fēng)機(jī)開停等,進(jìn)而研究其布局原則；對于正在掘進(jìn)中的掌子面,本研究采用超低功耗微控制器MSP430F149設(shè)計(jì)出便攜式WiFi傳感器,該傳感器具有使用時間久、可靠性高等特點(diǎn),能較好地適應(yīng)礦山通風(fēng)監(jiān)測的要求。進(jìn)而根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)距離進(jìn)行合理分區(qū),研究了傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)原則。（2）在研究傳感器布設(shè)的基礎(chǔ)上,研究了綜合通訊平臺的建設(shè)方案。具體而言... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 傳感器
        1.2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
        1.2.3 通訊平臺
        1.2.4 軟件綜合平臺
    1.3 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
    1.4 本章小結(jié)
第二章 通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)框架分析
    2.1 礦井監(jiān)測系統(tǒng)特點(diǎn)
    2.2 相關(guān)規(guī)范與監(jiān)測指標(biāo)
    2.3 通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)總體框架研究
        2.3.1 傳感器設(shè)計(jì)選型依據(jù)
        2.3.2 通訊平臺選型依據(jù)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
        2.3.3 軟件平臺結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集研究
    3.1 礦山通風(fēng)主要監(jiān)測對象
    3.2 主要巷道的傳感器布設(shè)
        3.2.1 CO傳感器
        3.2.2 溫度傳感器
        3.2.3 風(fēng)速傳感器
        3.2.4 風(fēng)壓傳感器
        3.2.5 開停傳感器
    3.3 便攜式WIFI傳感器設(shè)計(jì)
        3.3.1 便攜式WiFi傳感器結(jié)構(gòu)
        3.3.2 傳感器模塊信號處理
        3.3.3 傳感器測量地點(diǎn)信息的預(yù)輸入
        3.3.4 傳感器采集數(shù)據(jù)的存儲
        3.3.5 傳感器特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)
    3.4 通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)原則
    3.5 本章小結(jié)
第四章 通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)綜合通訊平臺研究
    4.1 地下通訊技術(shù)及現(xiàn)狀
        4.1.1 小靈通無線通訊系統(tǒng)
        4.1.2 GSM/CDMA無線通訊系統(tǒng)
        4.1.3 泄露電纜礦井通訊系統(tǒng)
        4.1.4 ZigBee綜合通訊系統(tǒng)
        4.1.5 WiFi綜合通訊系統(tǒng)
    4.2 綜合通訊平臺選型
        4.2.1 綜合通訊平臺的選擇依據(jù)
        4.2.2 ZigBee系統(tǒng)與WiFi綜合數(shù)字通訊平臺對比分析
        4.2.3 數(shù)字式GSM/CDMA系統(tǒng)與WiFi綜合數(shù)字通訊平臺對比分析
        4.2.4 綜合通訊平臺選定
    4.3 綜合通訊平臺布設(shè)研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 綜合軟件平臺研究與實(shí)現(xiàn)
    5.1 軟件平臺總體設(shè)計(jì)原則與要求
        5.1.1 總體設(shè)計(jì)原則
        5.1.2 總體設(shè)計(jì)要求
    5.2 軟件平臺總體設(shè)計(jì)方案
        5.2.1 技術(shù)原理
        5.2.2 開發(fā)平臺
        5.2.3 系統(tǒng)架構(gòu)方式
    5.3 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
        5.3.1 數(shù)據(jù)顯示模塊
        5.3.2 數(shù)據(jù)查詢與分析模塊
        5.3.3 預(yù)警模塊
        5.3.4 配置管理模塊
    5.4 系統(tǒng)功能與特點(diǎn)
        5.4.1 系統(tǒng)功能
        5.4.2 系統(tǒng)特點(diǎn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用
    6.1 獅子山銅礦簡介
        6.1.1 基本情況
        6.1.2 通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀
    6.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
        6.2.1 主要傳感器選型
        6.2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
    6.3 通訊平臺建設(shè)
        6.3.1 井下擬建信號覆蓋區(qū)域分析
        6.3.2 通訊平臺的總體布置及主干環(huán)網(wǎng)形成
        6.3.3 礦井各中段通訊平臺網(wǎng)絡(luò)布設(shè)
    6.4 綜合軟件控制平臺界面
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]礦井通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 易志根.中南大學(xué) 2010
[3]基于ZigBee技術(shù)的礦用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究[D]. 劉洋.太原理工大學(xué) 2010
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[6]基于CAN總線的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 閆飛.西安科技大學(xué) 2009
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[8]礦井通風(fēng)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 林安棟.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2008
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[10]礦井通風(fēng)可視化系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 林增勇.中國地質(zhì)大學(xué) 2008



本文編號：3089703