基于無線Mesh網(wǎng)絡的井下視頻傳輸系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:基于無線Mesh網(wǎng)絡的井下視頻傳輸系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:煤炭生產(chǎn)是我國能源生產(chǎn)中的一個重要組成部分。近年來,井下事故頻發(fā),這嚴重威脅到礦工的生命財產(chǎn)安全,同時也給國家經(jīng)濟造成巨大的損失。井下事故發(fā)生時,往往產(chǎn)生大量的可燃氣體,為了避免發(fā)生二次災害,事故發(fā)生后會切斷井下的電力供應系統(tǒng),使得井下的通信系統(tǒng)無法工作,給后續(xù)的搜救工作帶來很大的挑戰(zhàn)。因此,設計一套不依賴基礎(chǔ)通信設施或電力設施并且能夠快速組建的視頻傳輸系統(tǒng)就顯得非常重要。當井下礦難發(fā)生時,需要快速組建可供視頻傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡,將災難現(xiàn)場的實時視頻傳回救援指揮中心,使指揮人員迅速掌握損毀情況和人員流動情況,以便快速有效的展開搜救工作,最大程度的減少人員傷亡損失。本課題所研究的視頻傳輸系統(tǒng)是基于無線Mesh網(wǎng)絡實現(xiàn)的,省去了復雜的布線與維護工作,一旦井下發(fā)生礦難,電力系統(tǒng)被關(guān)閉,可立即啟動所有的無線Mesh網(wǎng)絡設備,迅速組建起一個可供視頻傳輸?shù)雀鞣N通信任務的無線網(wǎng)絡,為后續(xù)的救援任務提供可靠的保障。課題在實驗部分對所設計Mesh骨干網(wǎng)的V-AODV協(xié)議進行了模擬仿真。該協(xié)議的負載均衡策略有效降低了網(wǎng)絡的丟包率,提高了網(wǎng)絡的吞吐量,能夠滿足多媒體這種大數(shù)據(jù)量通信任務的需求;此外,對所設計的無線Mesh骨干網(wǎng)節(jié)點進行了組網(wǎng)測試,分別測試了網(wǎng)絡的連通性和自愈性,結(jié)果表明所設計的Mesh骨干網(wǎng)絡具有良好的自愈能力;最后在無線Mesh網(wǎng)絡中對視頻流進行了傳輸測試,傳回的視頻可以在視頻客戶端軟件中流暢地播放,驗證了所設計的無線Mesh網(wǎng)絡可以滿足視頻通信任務的需求。
【關(guān)鍵詞】:無線Mesh V-AODV協(xié)議 Netfilter框架 礦井救援
【學位授予單位】:西安郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TD65;TN919.8
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第1章 緒論8-14
- 1.1 課題背景和意義8
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.1 礦井下通信現(xiàn)狀8-10
- 1.2.2 無線通信研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 本課題主要研究內(nèi)容及本文結(jié)構(gòu)11-14
- 1.3.1 本課題主要研究內(nèi)容11
- 1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)11-14
- 第2章 無線Mesh網(wǎng)絡概述14-22
- 2.1 無線Mesh網(wǎng)絡的概念14
- 2.2 無線Mesh網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)類型14-17
- 2.2.1 單層結(jié)構(gòu)15
- 2.2.2 雙層結(jié)構(gòu)15-16
- 2.2.3 混合層結(jié)構(gòu)16-17
- 2.3 無線Mesh網(wǎng)絡的特點與優(yōu)勢17-19
- 2.3.1 無線Mesh網(wǎng)絡的特點17-18
- 2.3.2 無線Mesh網(wǎng)絡的優(yōu)勢18-19
- 2.4 本課題的關(guān)鍵技術(shù)研究19-20
- 2.4.1 路由選擇技術(shù)19-20
- 2.4.2 負載均衡20
- 2.4.3 礦井下電氣安全問題20
- 2.5 本章小結(jié)20-22
- 第3章 基于無線Mesh網(wǎng)絡的視頻通信系統(tǒng)整體設計22-28
- 3.1 系統(tǒng)的設計目標22
- 3.2 系統(tǒng)的組成22-24
- 3.2.1 系統(tǒng)設計框圖23
- 3.2.2 無線Mesh骨干網(wǎng)23
- 3.2.3 視頻采集節(jié)點23
- 3.2.4 視頻客戶端系統(tǒng)23-24
- 3.3 系統(tǒng)的骨干網(wǎng)組網(wǎng)設計24-26
- 3.3.1 路由轉(zhuǎn)發(fā)設計24-25
- 3.3.2 IP分配策略設計25-26
- 3.4 系統(tǒng)的客戶端組網(wǎng)設計26
- 3.5 本章小結(jié)26-28
- 第4章 V-AODV路由協(xié)議的實現(xiàn)方法28-42
- 4.1 Linux操作系統(tǒng)28-31
- 4.1.1 Linux操作系統(tǒng)介紹28
- 4.1.2 Linux操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)28-30
- 4.1.3 Linux內(nèi)核中的Ne-lter框架介紹30-31
- 4.2 基于Netfilter框架的V-AODV協(xié)議設計方案31-33
- 4.3 V-AODV協(xié)議的具體實現(xiàn)方法33-41
- 4.3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計33-37
- 4.3.2 各模塊的詳細設計37-41
- 4.4 本章小結(jié)41-42
- 第5章 無線Mesh骨干網(wǎng)節(jié)點的設計42-48
- 5.1 硬件平臺構(gòu)建42-43
- 5.2 軟件平臺設計43-45
- 5.2.1 內(nèi)核的裁剪與編譯43-44
- 5.2.2 文件系統(tǒng)的構(gòu)建44
- 5.2.3 網(wǎng)卡驅(qū)動程序配置與安裝44-45
- 5.4 V-AODV協(xié)議的移植45
- 5.5 Host Ap的編譯與安裝45
- 5.6 節(jié)點外殼設計45-47
- 5.7 本章小結(jié)47-48
- 第6章 視頻客戶端軟件的實現(xiàn)48-58
- 6.1 視頻客戶端系統(tǒng)的需求48
- 6.2 EasyN攝像頭的網(wǎng)絡/視頻開發(fā)庫介紹48-49
- 6.2.1 網(wǎng)絡庫48-49
- 6.2.2 視頻庫49
- 6.3 視頻客戶端軟件的組成49-52
- 6.3.1 網(wǎng)絡連接模塊50-51
- 6.3.2 視頻接收模塊51
- 6.3.3 云臺操作模塊51
- 6.3.4 視頻播放模塊51-52
- 6.4 視頻客戶端軟件的實現(xiàn)52-56
- 6.4.1 開發(fā)環(huán)境52-53
- 6.4.2 軟件的代碼實現(xiàn)53-55
- 6.4.3 軟件界面展示55-56
- 6.5 本章小結(jié)56-58
- 第7章 協(xié)議仿真與系統(tǒng)綜合測試58-66
- 7.1 V-AODV協(xié)議仿真58-60
- 7.1.1 仿真環(huán)境介紹58
- 7.1.2 網(wǎng)絡拓撲構(gòu)造58-59
- 7.1.3 仿真結(jié)果分析59-60
- 7.1.4 網(wǎng)絡的丟包率和吞吐量60
- 7.2 系統(tǒng)的綜合測試60-65
- 7.2.1 Mesh網(wǎng)絡連通性測試61-62
- 7.2.2 Mesh網(wǎng)絡自愈性測試62-64
- 7.2.3 視頻流暢性測試64-65
- 7.3 本章小結(jié)65-66
- 第8章 結(jié)論與展望66-68
- 8.1 本文總結(jié)66-67
- 8.2 展望67-68
- 參考文獻68-72
- 攻讀學位期間取得的研究成果72-74
- 1. 參加科研情況72
- 2. 發(fā)表論文情況72
- 3. 軟件著作權(quán)72
- 4. 申請專利情況72-74
- 致謝74-75
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于無線Mesh網(wǎng)絡的井下視頻傳輸系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:361395
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