本文關(guān)鍵詞：基于WSN的無線礦壓監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，，我國礦井安全事故頻發(fā)，尤以礦壓事故最為頻繁，不僅給國家和企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更嚴(yán)重威脅到礦井人員的生命安全。利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行礦井頂板壓力監(jiān)測和預(yù)警可以及時(shí)地掌握礦壓動(dòng)態(tài)，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)又可以省去井下大量而繁瑣的線纜鋪設(shè)工作，具有較高的學(xué)術(shù)研究意義和工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了一套基于WSN的無線礦壓監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，同時(shí)對(duì)涉及到的一些關(guān)鍵技術(shù)做了重點(diǎn)研究。 首先，本文對(duì)井下數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的軟硬件平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括硬件元器件的選擇、原理圖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)的移植以及軟件開發(fā)環(huán)境的搭建；其次，研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)，分析了經(jīng)典路由協(xié)議LEACH的優(yōu)勢和不足，并結(jié)合礦井環(huán)境需要，提出了一種改進(jìn)的路由協(xié)議LEACH-MMS，而且進(jìn)行了能耗分析和仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)；接著，對(duì)本系統(tǒng)中用到的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——WSN時(shí)間同步技術(shù)做了分析與研究，根據(jù)其對(duì)高精度、低功耗的雙重需求，在原有TPSN算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種能量高效的礦井WSN時(shí)間同步算法EETS，并進(jìn)行了誤差與能耗分析和仿真實(shí)驗(yàn)，以證明其可行性；最后，對(duì)無線礦壓監(jiān)測系統(tǒng)的功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的功能設(shè)計(jì)、無線射頻數(shù)據(jù)格式制定、數(shù)據(jù)庫關(guān)系表的創(chuàng)建以及前端人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 礦壓監(jiān)測 路由協(xié)議 LEACH-MMS 時(shí)間同步 EETS
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD76
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-8
• 圖表清單8-10
• 縮略詞10-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 研究背景與意義11
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)11-14
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)11-12
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)12-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14
• 1.4 章節(jié)安排14-16
• 第二章 系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)16-27
• 2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-17
• 2.2 數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)平臺(tái)設(shè)計(jì)17-22
• 2.2.1 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)17-19
• 2.2.2 軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)19-21
• 2.2.3 數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)開發(fā)環(huán)境21-22
• 2.3 網(wǎng)關(guān)平臺(tái)設(shè)計(jì)22-26
• 2.3.1 網(wǎng)關(guān)的功能22
• 2.3.2 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)22-24
• 2.3.3 軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 礦井 WSN 路由協(xié)議的研究與改進(jìn)27-37
• 3.1 WSN 路由協(xié)議特點(diǎn)及需求27-28
• 3.2 現(xiàn)有 WSN 路由協(xié)議研究28-30
• 3.2.1 路由協(xié)議分類28-29
• 3.2.2 LEACH 協(xié)議29-30
• 3.3 LEACH 協(xié)議在礦井環(huán)境下的改進(jìn)30-35
• 3.3.1 LEACH-MMS 協(xié)議30-32
• 3.3.2 能耗分析32-34
• 3.3.3 仿真與實(shí)驗(yàn)分析34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第四章 礦井 WSN 時(shí)間同步算法的研究與改進(jìn)37-47
• 4.1 時(shí)間同步必要性及需求分析37
• 4.2 現(xiàn)有 WSN 時(shí)間同步算法的研究37-40
• 4.2.1 WSN 時(shí)間同步算法分類37-38
• 4.2.2 典型的 WSN 時(shí)鐘同步算法38-40
• 4.3 一種能量高效的礦井 TPSN 改進(jìn)算法40-46
• 4.3.1 EETS 算法40-42
• 4.3.2 同步誤差分析42-43
• 4.3.3 能耗分析43-45
• 4.3.4 仿真與實(shí)驗(yàn)分析45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-59
• 5.1 數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-48
• 5.2 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-52
• 5.2.1 數(shù)據(jù)通訊模塊49-50
• 5.2.2 數(shù)據(jù)解析模塊50-51
• 5.2.3 數(shù)據(jù)上傳模塊51-52
• 5.3 管理中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-58
• 5.3.1 數(shù)據(jù)庫關(guān)系表設(shè)計(jì)53-55
• 5.3.2 前端交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-60
• 6.1 全文工作總結(jié)59
• 6.2 未來工作展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王越超;程良倫;;基于局部路由的中高速傳感器網(wǎng)絡(luò)同步算法研究[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2012年07期

2 張擎;柴喬林;;基于簇頭冗余的WSN不等規(guī)模分簇路由[J];計(jì)算機(jī)工程;2011年14期

3 李文鋒;王汝傳;孫力娟;;基于RBS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法[J];通信學(xué)報(bào);2008年06期

  本文關(guān)鍵詞：基于WSN的無線礦壓監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：386666