本文選題：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò) + 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)��； 參考：《燕山大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),由于井下事故所帶來(lái)的巨大的人員傷亡、機(jī)械故障以及生產(chǎn)延遲,給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此井下作業(yè)人員的安全問(wèn)題引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。在出現(xiàn)事故時(shí),精確的定位系統(tǒng)能極大的縮短救援時(shí)間。設(shè)計(jì)一套精確、低功耗的井下地位系統(tǒng)對(duì)于改善生產(chǎn)安全和提高效率是大有裨益的。單純的工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)成本高,缺乏大容量、實(shí)時(shí)的通信,有線(xiàn)-無(wú)線(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)則可以彌補(bǔ)這些缺陷,可將多種信息傳感設(shè)備和智能化的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)有效的結(jié)合起來(lái),本文在無(wú)線(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,提出了一套具有低功耗特性的礦下定位系統(tǒng)。對(duì)礦下定位系統(tǒng)的研究主要集中在兩方面:一方面針對(duì)煤礦井下特殊的環(huán)境情況,提出一種低功耗并且高精準(zhǔn)度的混合定位算法。另一方面對(duì)系統(tǒng)后臺(tái)軟件的設(shè)計(jì)與研發(fā),系統(tǒng)使用C/S架構(gòu),開(kāi)發(fā)環(huán)境是VS2010,開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C#。本文提出的低功耗的混合定位算法包括基于加速度傳感器的計(jì)步算法、無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)發(fā)送功率控制算法和自適應(yīng)包調(diào)度算法。由于礦下移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是電池供電,基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)是干線(xiàn)供電,所以移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的能耗必須盡可能的小,混合定位算法在數(shù)據(jù)采集端利用了加速度傳感器功耗低的優(yōu)勢(shì),將慣性傳感器與礦下定位結(jié)合起來(lái),將測(cè)量移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的加速度值轉(zhuǎn)換為距離值,最終確定佩戴移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的礦工的具體位置信息,這種方法相比于傳統(tǒng)的區(qū)域定位方法在準(zhǔn)確度上有明顯的提升,能實(shí)時(shí)的傳送礦下人員的精準(zhǔn)位置信息。在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與無(wú)線(xiàn)基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)通信的過(guò)程中采用了功率控制算法和自適應(yīng)包調(diào)度算法,使礦下定位系統(tǒng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在能耗方面得到了進(jìn)一步優(yōu)化。本文介紹了礦下定位系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用到礦下定位后臺(tái)系統(tǒng)之中,將礦下人員位置信息數(shù)據(jù)和井下巷道信息數(shù)據(jù)相結(jié)合,綜合分析與管理,完成了地面信息管理中心控制軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。使系統(tǒng)具有智能化和集成化的特點(diǎn),符合礦下定位系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
[Abstract]:In recent years, due to the huge casualties caused by underground accidents, mechanical failures and production delays, enterprises have brought huge economic losses, so people pay more and more attention to the safety of underground workers.In the event of an accident, the accurate positioning system can greatly reduce the rescue time.The design of an accurate, low-power downhole position system is helpful to improve production safety and efficiency.Simple industrial wireless networks have high cost, lack of large capacity, real-time communication, wireline-wireless heterogeneous networks can make up for these shortcomings, can effectively combine a variety of information sensing equipment and intelligent data management system.Based on the wireless heterogeneous network, this paper presents a low power consumption location system.The research of underground positioning system is mainly focused on two aspects: on the one hand, a low power consumption and high precision hybrid localization algorithm is proposed for the special environment of coal mine.On the other hand, the design and development of the system background software, the system uses C / S architecture, the development environment is VS2010, the development language is #C.The low-power hybrid localization algorithm proposed in this paper includes a stepping algorithm based on acceleration sensor, a wireless node sending power control algorithm and an adaptive packet scheduling algorithm.Because the mobile node under mine is powered by battery and the reference node is supplied by trunk line, the energy consumption of mobile node must be as small as possible. The hybrid localization algorithm takes advantage of the low power consumption of accelerometer in the data acquisition end.Combining the inertial sensor with the positioning under the mine, the acceleration value of the measuring moving node is converted into the distance value, and the specific position information of the miner wearing the moving node is finally determined.Compared with the traditional method, the accuracy of this method is improved obviously, and the accurate location information can be transmitted in real time.In the process of communication between wireless mobile node and wireless reference node, power control algorithm and adaptive packet scheduling algorithm are adopted, which makes the mobile node of mine positioning system get further optimization in energy consumption.This paper introduces the overall design scheme of the underground positioning system, applies GIS to the underground positioning background system, combines the information data of the personnel's position under the mine with the information data of underground roadway, and analyzes and manages the system synthetically.The design and implementation of control software for ground information management center are completed.The system has the characteristics of intelligence and integration, which is in line with the development trend of underground positioning system.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TD67;TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊立剛;;我國(guó)煤礦安全事故的原因分析[J];安全;2008年10期

2 詹杰;吳伶錫;唐志軍;;無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)RSSI測(cè)距方法與精度分析[J];電訊技術(shù);2010年04期

3 李長(zhǎng)青,朱世松,趙建貴;煤礦安全和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J];焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

4 阮殿旭;張曉光;;基于LabVIEW無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J];礦山機(jī)械;2010年22期

5 王成鋼,朱申紅,周盛世;地理信息系統(tǒng)在礦山安全監(jiān)測(cè)及管理中的應(yīng)用[J];煤礦安全;2000年04期

6 謝曉佳;程麗君;王勇;;基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的井下人員跟蹤定位系統(tǒng)[J];煤炭學(xué)報(bào);2007年08期

7 孫繼平;;煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)[J];煤炭學(xué)報(bào);2010年11期

8 王亞琴;裴彩燕;劉敏;;談物聯(lián)網(wǎng)中RFID煤礦井下人員定位系統(tǒng)[J];煤炭技術(shù);2013年12期

9 王福豹,史龍,任豐原;無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的自身定位系統(tǒng)和算法[J];軟件學(xué)報(bào);2005年05期

10 胡海波;;無(wú)線(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展綜述[J];現(xiàn)代電信科技;2009年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 宋迎春;動(dòng)態(tài)定位中的卡爾曼濾波研究[D];中南大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 江成玉;基于GIS的盤(pán)江煤電集團(tuán)公司火鋪礦井下重大危險(xiǎn)源管理研究[D];貴州大學(xué);2006年

2 王神虎;基于GIS的采掘銜接計(jì)劃編制及圖形化系統(tǒng)研究[D];太原理工大學(xué);2006年

3 沈龍鳳;基于GIS煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的研究[D];河北工程大學(xué);2007年

4 蔡浴泓;空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引技術(shù)的研究與探索[D];華東師范大學(xué);2008年

5 左正;基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的井下定位系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

6 邱鳳云;Kalman濾波理論及其在通信與信號(hào)處理中的應(yīng)用[D];山東大學(xué);2008年

7 胡文鵬;一種基于RSSI的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2009年

8 楊柳;煤礦井下新型人員定位系統(tǒng)方案研究設(shè)計(jì)[D];西安科技大學(xué);2010年

9 許永剛;基于GIS的煤礦事故應(yīng)急救援信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[D];西安科技大學(xué);2012年

10 高旭東;物聯(lián)網(wǎng)（智能家居）中無(wú)線(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];南京郵電大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1731619