基于物聯(lián)網(wǎng)的紅柳煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 15:58
近年來,隨著國家對(duì)煤礦行業(yè)的整頓與改革,煤礦安全、煤礦環(huán)境、煤炭產(chǎn)業(yè)調(diào)整等問題變得越來越突出。其中煤礦安全問題更是在多年的高強(qiáng)度監(jiān)督下有了更高的安全生產(chǎn)要求。在煤炭安全中,處理井下緊急安全事故以及搜救遇難礦工是事故處理的第一要?jiǎng)?wù)。因此如何提高人員定位的準(zhǔn)確性與高效性是具有實(shí)際意義的。本文以神華寧煤集團(tuán)的紅柳煤礦為研究對(duì)象,對(duì)煤礦的井下安全監(jiān)控原系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行了部分改造與優(yōu)化。本文以ZigBee技術(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)紅柳煤礦井下巷道的復(fù)雜程度進(jìn)行了針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分布設(shè)計(jì),并提出了一種基于三重質(zhì)心加權(quán)的人員定位算法。本文的主要工作如下:首先根據(jù)紅柳煤礦的生產(chǎn)需求制定了安全監(jiān)控系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案,其中主要包括了人員定位與監(jiān)測系統(tǒng)并分析了工作工程;重點(diǎn)對(duì)人員定位系統(tǒng)所使用到的ZigBee技術(shù)以及用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要硬件及電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析,其中包括CC2530控制芯片、電源模塊、串口電路、USB電路以及GWSD100型溫濕度傳感器和GJC4型低濃度甲烷報(bào)警傳感器的電路設(shè)計(jì)等。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)參考節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)上,充分考慮到了紅柳煤礦的井下環(huán)境對(duì)信號(hào)強(qiáng)弱的影響并對(duì)特殊地段進(jìn)行了定位信號(hào)加強(qiáng)處理。其次...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
紅柳煤礦的生產(chǎn)需求框圖
控功能控主要負(fù)責(zé)的是對(duì)實(shí)時(shí)開采工作面以及不同地段膠帶運(yùn)輸機(jī),主要泵房、水倉等等方面的監(jiān)控。監(jiān)控的目的主要包括兩個(gè)方面,一方和監(jiān)督井下工作情況,對(duì)個(gè)別違章行為進(jìn)行語音溝通,電話警告等作區(qū)域的監(jiān)控,保證開采面的工作正常,電力供應(yīng)無故障等等。理功能定位、人員軌跡跟蹤、報(bào)警信息以及各類環(huán)境數(shù)據(jù)完成統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)形式以及系統(tǒng)層次的區(qū)別,由下而上一般可將本文所設(shè)計(jì)的紅柳為:人員定位子系統(tǒng)以及各個(gè)檢測模塊,通訊以及數(shù)據(jù)傳輸方面主傳輸,井上結(jié)構(gòu)主要為上位階段的監(jiān)控、顯示、遠(yuǎn)程控制部分。以,圖 2.2 給出了紅柳煤礦監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。以下將對(duì)三個(gè)功能等方面的闡述。
2 煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)個(gè)主要組成部分,基本原理與家庭式的 WiFi 與手機(jī)終端相同,通過感器節(jié)點(diǎn)(路由器),以無線通訊的形式形成一個(gè)局域自組織網(wǎng)絡(luò)。要作用在于對(duì)在其感知區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行感知,并獲得該移動(dòng)節(jié)本文所涉及系統(tǒng)中無線傳感網(wǎng)絡(luò)中具體使用的通信技術(shù)為 ZigBee 技術(shù)網(wǎng)絡(luò)主要包括三類節(jié)點(diǎn):移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)、參考定位節(jié)點(diǎn)以及協(xié)調(diào)器中在網(wǎng)絡(luò)配置中具體配置為 EndDevice 節(jié)點(diǎn)、Route 節(jié)點(diǎn)以及 Co-ordina通過 Mesh(網(wǎng)狀)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接組成無線傳感網(wǎng)絡(luò),圖 2.3 為 Mesh
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)采集及無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)分析[J]. 藍(lán)超文. 通訊世界. 2017(01)
[2]無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用與研究[J]. 盧鑫. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(01)
[3]無線通信系統(tǒng)中信道的仿真研究[J]. 李芬. 無線互聯(lián)科技. 2017(01)
[4]單片機(jī)無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張靜. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2017(01)
[5]基于無線通信的礦用本安型設(shè)備監(jiān)測子站研制[J]. 杜巖,闞哲,馮禹,孫鵬飛,孟國營,朱三穎,滿孝臣,李勇. 工礦自動(dòng)化. 2017(01)
[6]基于ZigBee技術(shù)的煤礦巷道安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 呂一磊,何小剛. 工礦自動(dòng)化. 2015(04)
[7]提高紅外瓦斯傳感器抗干擾性能及精度的研究進(jìn)展[J]. 李云成,梁永直,賈文沛,容幸福. 工礦自動(dòng)化. 2015(03)
[8]射頻識(shí)別(RFID)隱私保護(hù)技術(shù)綜述[J]. 周世杰,張文清,羅嘉慶. 軟件學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]基于Zigbee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究[J]. 楊萌,趙亮. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(01)
[10]探究煤礦井下救援系統(tǒng)中ZigBee技術(shù)的應(yīng)用[J]. 王海濤. 信息通信. 2014(10)
碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[D]. 饒志訓(xùn).湖北工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3473962
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
紅柳煤礦的生產(chǎn)需求框圖
控功能控主要負(fù)責(zé)的是對(duì)實(shí)時(shí)開采工作面以及不同地段膠帶運(yùn)輸機(jī),主要泵房、水倉等等方面的監(jiān)控。監(jiān)控的目的主要包括兩個(gè)方面,一方和監(jiān)督井下工作情況,對(duì)個(gè)別違章行為進(jìn)行語音溝通,電話警告等作區(qū)域的監(jiān)控,保證開采面的工作正常,電力供應(yīng)無故障等等。理功能定位、人員軌跡跟蹤、報(bào)警信息以及各類環(huán)境數(shù)據(jù)完成統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)形式以及系統(tǒng)層次的區(qū)別,由下而上一般可將本文所設(shè)計(jì)的紅柳為:人員定位子系統(tǒng)以及各個(gè)檢測模塊,通訊以及數(shù)據(jù)傳輸方面主傳輸,井上結(jié)構(gòu)主要為上位階段的監(jiān)控、顯示、遠(yuǎn)程控制部分。以,圖 2.2 給出了紅柳煤礦監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。以下將對(duì)三個(gè)功能等方面的闡述。
2 煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)個(gè)主要組成部分,基本原理與家庭式的 WiFi 與手機(jī)終端相同,通過感器節(jié)點(diǎn)(路由器),以無線通訊的形式形成一個(gè)局域自組織網(wǎng)絡(luò)。要作用在于對(duì)在其感知區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行感知,并獲得該移動(dòng)節(jié)本文所涉及系統(tǒng)中無線傳感網(wǎng)絡(luò)中具體使用的通信技術(shù)為 ZigBee 技術(shù)網(wǎng)絡(luò)主要包括三類節(jié)點(diǎn):移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)、參考定位節(jié)點(diǎn)以及協(xié)調(diào)器中在網(wǎng)絡(luò)配置中具體配置為 EndDevice 節(jié)點(diǎn)、Route 節(jié)點(diǎn)以及 Co-ordina通過 Mesh(網(wǎng)狀)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接組成無線傳感網(wǎng)絡(luò),圖 2.3 為 Mesh
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)采集及無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)分析[J]. 藍(lán)超文. 通訊世界. 2017(01)
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[3]無線通信系統(tǒng)中信道的仿真研究[J]. 李芬. 無線互聯(lián)科技. 2017(01)
[4]單片機(jī)無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張靜. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2017(01)
[5]基于無線通信的礦用本安型設(shè)備監(jiān)測子站研制[J]. 杜巖,闞哲,馮禹,孫鵬飛,孟國營,朱三穎,滿孝臣,李勇. 工礦自動(dòng)化. 2017(01)
[6]基于ZigBee技術(shù)的煤礦巷道安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 呂一磊,何小剛. 工礦自動(dòng)化. 2015(04)
[7]提高紅外瓦斯傳感器抗干擾性能及精度的研究進(jìn)展[J]. 李云成,梁永直,賈文沛,容幸福. 工礦自動(dòng)化. 2015(03)
[8]射頻識(shí)別(RFID)隱私保護(hù)技術(shù)綜述[J]. 周世杰,張文清,羅嘉慶. 軟件學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]基于Zigbee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究[J]. 楊萌,趙亮. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(01)
[10]探究煤礦井下救援系統(tǒng)中ZigBee技術(shù)的應(yīng)用[J]. 王海濤. 信息通信. 2014(10)
碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[D]. 饒志訓(xùn).湖北工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3473962
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