本文關鍵詞：基于多通信方式融合的煤礦設備監(jiān)控系統(tǒng)研究與應用

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【摘要】：煤礦開采作為國家能源的主要來源之一是國家經濟的重要支柱,煤礦井下設備的工作狀態(tài)直接影響著煤礦的順利生產,因此需要對設備進行實時監(jiān)控。在綜合已有的方案基礎之上,本文提出了一種系統(tǒng)方案可以比較全面地遠程實時監(jiān)控煤礦井下設備。結合有線與無線的通信方式與物聯網等技術的應用模式,將理論與實踐相結合,本文設計了一套基于多通信方式融合的煤礦井下設備監(jiān)控系統(tǒng)。首先根據場景需求設計總體系統(tǒng)構成方案,采用層次化與模塊化的方法將系統(tǒng)分為應用軟件層、數據傳輸層以及數據采集層。有線通信方式中,應用軟件層的上位機軟件通過以太網與數據傳輸層的集中器進行通信,集中器通過RS485方式與下層電動執(zhí)行機構進行通信,從而實現了上位機遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)與控制系統(tǒng)運行。無線通信方式以無線傳感網為核心,通過Zigbee技術組建的無線網將設備的參數信息發(fā)送至數據匯集點并存儲在數據中心,應用軟件層的多平臺軟件可以通過向數據服務器發(fā)送請求獲得數據庫中的設備信息并顯示。其次,本文詳細介紹了有線方式與無線方式的軟硬件的設計與實現。有線通信方式中采用ARM Cortex M4+M0的LPC4357作為系統(tǒng)控制核心,通過自行制定的通信協(xié)議實現有線方式的設備監(jiān)測與控制。無線方式傳感器節(jié)點以NUC100為微控制器芯片,MC13224作為Zigbee芯片,通過改進的分簇與路由算法實現數據的匯集與向上發(fā)送至數據匯集中心,由數據庫對數據進行存儲。上位機應用軟件與移動端應用軟件通過對數據服務器發(fā)送請求,可以獲取在數據庫中的設備參數信息。最后,通過有線與無線方式功能驗證和應用軟件測試,驗證系統(tǒng)滿足應用場景需求,功能性強,并具有良好的應用價值。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD655;TP277

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