本文關(guān)鍵詞：煤礦井下無線安全監(jiān)測(cè)與人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中具有基礎(chǔ)性地位，在未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都將是我國(guó)最為主要的能源。然而，我國(guó)是世界上煤礦事故多發(fā)國(guó)，這些事故造成了巨大的社會(huì)財(cái)產(chǎn)損失，并且對(duì)礦工的生命構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此，利用先進(jìn)的通信和信息處理技術(shù)設(shè)計(jì)出能夠滿足煤礦井下需求的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為了煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)研究的重要方面。 為達(dá)到促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)的目的，本文針對(duì)井下生產(chǎn)過程監(jiān)測(cè)及安全評(píng)價(jià)預(yù)警問題，設(shè)計(jì)了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的煤礦井下無線安全監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)。首先，分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與信息融合技術(shù)基本原理及特點(diǎn)，構(gòu)建了煤礦井下無線安全監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)的總體方案，分為井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和信息監(jiān)控中心兩個(gè)部分。在分析了井下工作環(huán)境和數(shù)據(jù)采集特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于Zigbee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；搭建了以CC2530為核心的硬件測(cè)試平臺(tái)，編制了平臺(tái)各個(gè)功能節(jié)點(diǎn)的相關(guān)軟件；結(jié)合礦山已有的CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了連接ZigBee網(wǎng)絡(luò)和CAN總線的通信網(wǎng)關(guān)。然后，針對(duì)礦井員工的定位需求，提出了一種基于RSSI的定位算法。該算法采用質(zhì)心計(jì)算方法彌補(bǔ)三邊測(cè)量法在坐標(biāo)計(jì)算中的缺陷，仿真試驗(yàn)表明，，該算法可以有效的對(duì)巷道中的人員進(jìn)行定位。最后，建立了基于信息融合技術(shù)的礦山安全信息評(píng)價(jià)模型，并設(shè)計(jì)了基于B/S構(gòu)架的井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件。
【關(guān)鍵詞】：礦井環(huán)境監(jiān)測(cè) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 多源信息融合 人員定位
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(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3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)狀9-10
• 1.3 井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)10-13
• 1.4 本文的主要工作及文章結(jié)構(gòu)13-16
• 2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)原理16-26
• 2.1 井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議16-19
• 2.1.1 無線通信技術(shù)比較16
• 2.1.2 ZigBee 技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)16-19
• 2.2 多源信息融合技術(shù)19-21
• 2.2.1 基本原理19-20
• 2.2.2 信息融合級(jí)別20-21
• 2.3 安全監(jiān)控系統(tǒng)總體方案21-24
• 2.3.1 井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)22-23
• 2.3.2 數(shù)據(jù)監(jiān)控中心23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)26-40
• 3.1 井下網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則26-27
• 3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)27-32
• 3.2.1 處理器核心模塊27-28
• 3.2.2 電源模塊28-29
• 3.2.3 傳感器模塊29-31
• 3.2.4 CAN 總線接口模塊31
• 3.2.5 抗干擾設(shè)計(jì)31-32
• 3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)32-39
• 3.3.1 人員便攜式節(jié)點(diǎn)功能框架及軟件設(shè)計(jì)32-34
• 3.3.2 固定節(jié)點(diǎn)功能框架及軟件設(shè)計(jì)34-36
• 3.3.3 礦井匯聚節(jié)點(diǎn)功能框架及軟件設(shè)計(jì)36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 井下無線定位技術(shù)40-48
• 4.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)40
• 4.2 煤礦井下人員定位算法的比較40-42
• 4.2.1 基于測(cè)距的節(jié)點(diǎn)定位機(jī)制40-41
• 4.2.2 非基于測(cè)距的節(jié)點(diǎn)定位機(jī)制41-42
• 4.3 基于 RSSI 的煤礦井下定位算法42-47
• 4.3.1 煤礦井下定位的特點(diǎn)42-43
• 4.3.2 基本 RSSI 定位算法43-45
• 4.3.3 改進(jìn) RSSI 定位算法45-46
• 4.3.4 定位算法仿真實(shí)驗(yàn)46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 礦山井下監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)48-60
• 5.1 多傳感器自適應(yīng)加權(quán)融合48-50
• 5.1.1 自適應(yīng)加權(quán)融合算法48-49
• 5.1.2 算法應(yīng)用49-50
• 5.2 基于 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦山安全信息評(píng)價(jià)模型50-54
• 5.2.1 樣本集選取50-51
• 5.2.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立51-54
• 5.3 監(jiān)測(cè)中心軟件功能54-58
• 5.3.1 用戶登錄系統(tǒng)55
• 5.3.2 數(shù)據(jù)管理模塊55-57
• 5.3.3 節(jié)點(diǎn)配置57
• 5.3.4 報(bào)警配置57-58
• 5.5 本章小結(jié)58-60
• 6 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 論文總結(jié)60
• 6.2 工作展望60-62
• 致謝62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 附錄 作者攻讀碩士期間研究成果68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 司海飛;楊忠;王s

本文編號(hào)：459294