發(fā)布時間：2017-06-18 12:22

  本文關鍵詞：煤礦井下無線安全監(jiān)測與人員定位系統設計與實現，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭在我國的能源結構中具有基礎性地位，在未來相當長的時間內都將是我國最為主要的能源。然而，我國是世界上煤礦事故多發(fā)國，這些事故造成了巨大的社會財產損失，并且對礦工的生命構成了嚴重的威脅。因此，利用先進的通信和信息處理技術設計出能夠滿足煤礦井下需求的安全監(jiān)測系統已經成為了煤礦安全生產技術研究的重要方面。 為達到促進煤礦安全生產的目的，本文針對井下生產過程監(jiān)測及安全評價預警問題，設計了基于無線傳感器網絡技術的煤礦井下無線安全監(jiān)測與定位系統。首先，分析了無線傳感器網絡與信息融合技術基本原理及特點，構建了煤礦井下無線安全監(jiān)測與定位系統的總體方案，分為井下無線傳感器網絡和信息監(jiān)控中心兩個部分。在分析了井下工作環(huán)境和數據采集特點的基礎上，設計了基于Zigbee技術的無線網絡節(jié)點；搭建了以CC2530為核心的硬件測試平臺，編制了平臺各個功能節(jié)點的相關軟件；結合礦山已有的CAN總線通信網絡，設計了連接ZigBee網絡和CAN總線的通信網關。然后，針對礦井員工的定位需求，提出了一種基于RSSI的定位算法。該算法采用質心計算方法彌補三邊測量法在坐標計算中的缺陷，仿真試驗表明，，該算法可以有效的對巷道中的人員進行定位。最后，建立了基于信息融合技術的礦山安全信息評價模型，并設計了基于B/S構架的井下監(jiān)測系統軟件。
【關鍵詞】：礦井環(huán)境監(jiān)測 無線傳感器網絡 多源信息融合 人員定位
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：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)測系統現狀9-10
• 1.3 井下無線傳感器網絡10-13
• 1.4 本文的主要工作及文章結構13-16
• 2 監(jiān)測系統整體設計及相關技術原理16-26
• 2.1 井下無線傳感器網絡通信協議16-19
• 2.1.1 無線通信技術比較16
• 2.1.2 ZigBee 技術應用特點16-19
• 2.2 多源信息融合技術19-21
• 2.2.1 基本原理19-20
• 2.2.2 信息融合級別20-21
• 2.3 安全監(jiān)控系統總體方案21-24
• 2.3.1 井下無線傳感器網絡22-23
• 2.3.2 數據監(jiān)控中心23-24
• 2.4 本章小結24-26
• 3 無線傳感器網絡節(jié)點設計26-40
• 3.1 井下網絡節(jié)點設計原則26-27
• 3.2 無線傳感器網絡節(jié)點硬件設計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 抗干擾設計31-32
• 3.3 無線傳感器網絡節(jié)點軟件設計32-39
• 3.3.1 人員便攜式節(jié)點功能框架及軟件設計32-34
• 3.3.2 固定節(jié)點功能框架及軟件設計34-36
• 3.3.3 礦井匯聚節(jié)點功能框架及軟件設計36-39
• 3.4 本章小結39-40
• 4 井下無線定位技術40-48
• 4.1 無線傳感器網絡節(jié)點定位技術40
• 4.2 煤礦井下人員定位算法的比較40-42
• 4.2.1 基于測距的節(jié)點定位機制40-41
• 4.2.2 非基于測距的節(jié)點定位機制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42-43
• 4.3.2 基本 RSSI 定位算法43-45
• 4.3.3 改進 RSSI 定位算法45-46
• 4.3.4 定位算法仿真實驗46-47
• 4.4 本章小結47-48
• 5 礦山井下監(jiān)測評價系統48-60
• 5.1 多傳感器自適應加權融合48-50
• 5.1.1 自適應加權融合算法48-49
• 5.1.2 算法應用49-50
• 5.2 基于 BP 神經網絡的礦山安全信息評價模型50-54
• 5.2.1 樣本集選取50-51
• 5.2.2 BP 神經網絡模型建立51-54
• 5.3 監(jiān)測中心軟件功能54-58
• 5.3.1 用戶登錄系統55
• 5.3.2 數據管理模塊55-57
• 5.3.3 節(jié)點配置57
• 5.3.4 報警配置57-58
• 5.5 本章小結58-60
• 6 總結與展望60-62
• 6.1 論文總結60
• 6.2 工作展望60-62
• 致謝62-64
• 參考文獻64-68
• 附錄 作者攻讀碩士期間研究成果68

【參考文獻】

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1 司海飛;楊忠;王s

本文編號：459294