面向超深井筒監(jiān)測(cè)的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-30 14:07
隨著淺層固體礦物資源逐漸枯竭,超深井筒無(wú)疑會(huì)成為深部礦物資源開(kāi)發(fā)的必然選擇。超深井筒作為整個(gè)礦井的咽喉部位,其壁面應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、提升系統(tǒng)故障演變、附屬設(shè)施(井架、罐道、排水管路等)結(jié)構(gòu)變形情況都將成為保證煤炭生產(chǎn)提升環(huán)節(jié)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵因素。而現(xiàn)有的人工巡檢、計(jì)劃式過(guò)剩維修、目標(biāo)不明確的欠維修明顯效率低、經(jīng)濟(jì)成本高、難以精細(xì)監(jiān)測(cè),沒(méi)有全局層面的系統(tǒng)性和連續(xù)性。同時(shí),就井筒的監(jiān)測(cè)技術(shù)而言,三維掃描、結(jié)構(gòu)光傳感器的發(fā)展為井筒變形監(jiān)測(cè)提供了新的思路,然而如何實(shí)現(xiàn)對(duì)超深井筒的變形、附屬結(jié)構(gòu)及環(huán)境數(shù)據(jù)的全局了然,鮮有研究報(bào)道。本文針對(duì)以上問(wèn)題,為實(shí)現(xiàn)超深井筒全局監(jiān)測(cè)引入移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò),借助井筒視覺(jué)類監(jiān)測(cè)的新思路,以不同于傳統(tǒng)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為研究對(duì)象,分別解決節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)在井筒中移動(dòng)、能量獲取和網(wǎng)絡(luò)部署的問(wèn)題,為面向超深井筒的視覺(jué)類網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)提供移動(dòng)平臺(tái)、能量供給參考和鏈狀網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。本文的主要研究工作如下:1)設(shè)計(jì)并試制了節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)移動(dòng)模塊——爬繩裝置。結(jié)合超深井筒監(jiān)測(cè)需求下的移動(dòng)功能要求,研制了適應(yīng)鋼絲繩的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)垂直移動(dòng)裝置,對(duì)其關(guān)鍵部件進(jìn)行了防爆校核和設(shè)計(jì)說(shuō)明,完成了驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn),得...
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 相關(guān)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.4 全文組織結(jié)構(gòu)圖
2 適應(yīng)鋼絲繩的監(jiān)測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)垂直移動(dòng)裝置
2.1 總體設(shè)計(jì)方案
2.2 行走驅(qū)動(dòng)部分動(dòng)力學(xué)分析
2.3 其他關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及分析
2.4 控制模塊設(shè)計(jì)及調(diào)速實(shí)驗(yàn)
2.5 爬繩裝置樣機(jī)試制
2.6 本章小結(jié)
3 基于井筒風(fēng)能獲取的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)能量供給模塊
3.1 能量供給可行性分析
3.2 井筒斷面風(fēng)速分布
3.3 微型葉輪流場(chǎng)特性數(shù)值模擬
3.4 多微型葉輪圓周布置流場(chǎng)分析
3.5 微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電特性實(shí)驗(yàn)
3.6 多微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)圓周布置發(fā)電特性實(shí)驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
4 移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)線型部署及協(xié)同修復(fù)策略
4.1 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)感知模型及移動(dòng)區(qū)間定義
4.2 監(jiān)測(cè)線路正常狀態(tài)下巡檢模式概述
4.3 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)均勻?qū)哟尾渴鹚惴ㄔO(shè)計(jì)
4.4 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)故障狀態(tài)下監(jiān)測(cè)線路協(xié)同修復(fù)策略設(shè)計(jì)
4.5 線型部署及協(xié)同修復(fù)策略仿真分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Voronoi網(wǎng)格傳感網(wǎng)絡(luò)近似最少連通覆蓋值算法[J]. 鄒賽,汪文勇. 西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[2]Chain-type wireless sensor network node scheduling strategy[J]. Guangzhu Chen,Qingchun Meng,Lei Zhang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2014(02)
[3]礦井巷道WSNs等腰三角形節(jié)點(diǎn)覆蓋模型[J]. 方旺盛,陳耀宇. 傳感器與微系統(tǒng). 2014(03)
[4]煤礦機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王國(guó)慶,許紅盛,王愷睿. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(02)
[5]面向采煤機(jī)的全方向壓電自俘能無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 張旭輝,姜俊英,同娟. 重型機(jī)械. 2014(01)
[6]基于梯度的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗分析及能量空洞避免機(jī)制[J]. 劉韜. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]蛇形機(jī)器人橋梁纜索攀爬步態(tài)控制研究[J]. 魏武,孫洪超. 中國(guó)機(jī)械工程. 2012(10)
[8]傳感器網(wǎng)絡(luò)層級(jí)結(jié)構(gòu)路徑覆蓋控制方法[J]. 底欣,張百海. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(11)
[9]履帶式纜索機(jī)器人系統(tǒng)的研制[J]. 鄭道友,歐長(zhǎng)勁. 浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(03)
[10]一種線型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署策略[J]. 田豐,王飛,劉華艷,孫恩巖,王傳云. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(11)
博士論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)機(jī)制與算法研究[D]. 李洪兵.重慶大學(xué) 2014
[2]煤礦輪式移動(dòng)機(jī)器人隔爆倉(cāng)體與控制模式研究[D]. 周丹.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
[3]面向窄長(zhǎng)空間的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周公博.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]超深井筒排水管路及其梁系的安全性能分析[D]. 馬海君.河北工程大學(xué) 2016
[2]深井排水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 景娟紅.河北工程大學(xué) 2015
[3]礦井提升機(jī)關(guān)鍵運(yùn)行信息遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 朱歡.太原理工大學(xué) 2015
[4]井筒內(nèi)壁成圖系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 查劍林.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[5]面向提升機(jī)滾筒應(yīng)力檢測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)的風(fēng)致振動(dòng)壓電能量收集技術(shù)[D]. 黃玲花.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[6]煤礦井下探測(cè)與搜救機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 魏毅龍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]無(wú)線可充電傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)與能量管理研究[D]. 李紫薇.浙江大學(xué) 2014
[8]基于室內(nèi)光能和振動(dòng)能的復(fù)合式能量采集微電源系統(tǒng)研究[D]. 劉鵬宇.重慶大學(xué) 2013
[9]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)機(jī)制[D]. 關(guān)志麗.北京郵電大學(xué) 2011
[10]井筒保護(hù)煤柱開(kāi)采設(shè)計(jì)與變形監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理[D]. 房華光.山東科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3683691
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 相關(guān)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.4 全文組織結(jié)構(gòu)圖
2 適應(yīng)鋼絲繩的監(jiān)測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)垂直移動(dòng)裝置
2.1 總體設(shè)計(jì)方案
2.2 行走驅(qū)動(dòng)部分動(dòng)力學(xué)分析
2.3 其他關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及分析
2.4 控制模塊設(shè)計(jì)及調(diào)速實(shí)驗(yàn)
2.5 爬繩裝置樣機(jī)試制
2.6 本章小結(jié)
3 基于井筒風(fēng)能獲取的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)能量供給模塊
3.1 能量供給可行性分析
3.2 井筒斷面風(fēng)速分布
3.3 微型葉輪流場(chǎng)特性數(shù)值模擬
3.4 多微型葉輪圓周布置流場(chǎng)分析
3.5 微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電特性實(shí)驗(yàn)
3.6 多微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)圓周布置發(fā)電特性實(shí)驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
4 移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)線型部署及協(xié)同修復(fù)策略
4.1 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)感知模型及移動(dòng)區(qū)間定義
4.2 監(jiān)測(cè)線路正常狀態(tài)下巡檢模式概述
4.3 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)均勻?qū)哟尾渴鹚惴ㄔO(shè)計(jì)
4.4 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)故障狀態(tài)下監(jiān)測(cè)線路協(xié)同修復(fù)策略設(shè)計(jì)
4.5 線型部署及協(xié)同修復(fù)策略仿真分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Voronoi網(wǎng)格傳感網(wǎng)絡(luò)近似最少連通覆蓋值算法[J]. 鄒賽,汪文勇. 西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[2]Chain-type wireless sensor network node scheduling strategy[J]. Guangzhu Chen,Qingchun Meng,Lei Zhang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2014(02)
[3]礦井巷道WSNs等腰三角形節(jié)點(diǎn)覆蓋模型[J]. 方旺盛,陳耀宇. 傳感器與微系統(tǒng). 2014(03)
[4]煤礦機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王國(guó)慶,許紅盛,王愷睿. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(02)
[5]面向采煤機(jī)的全方向壓電自俘能無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 張旭輝,姜俊英,同娟. 重型機(jī)械. 2014(01)
[6]基于梯度的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗分析及能量空洞避免機(jī)制[J]. 劉韜. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]蛇形機(jī)器人橋梁纜索攀爬步態(tài)控制研究[J]. 魏武,孫洪超. 中國(guó)機(jī)械工程. 2012(10)
[8]傳感器網(wǎng)絡(luò)層級(jí)結(jié)構(gòu)路徑覆蓋控制方法[J]. 底欣,張百海. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(11)
[9]履帶式纜索機(jī)器人系統(tǒng)的研制[J]. 鄭道友,歐長(zhǎng)勁. 浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(03)
[10]一種線型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署策略[J]. 田豐,王飛,劉華艷,孫恩巖,王傳云. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(11)
博士論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障容錯(cuò)機(jī)制與算法研究[D]. 李洪兵.重慶大學(xué) 2014
[2]煤礦輪式移動(dòng)機(jī)器人隔爆倉(cāng)體與控制模式研究[D]. 周丹.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
[3]面向窄長(zhǎng)空間的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周公博.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]超深井筒排水管路及其梁系的安全性能分析[D]. 馬海君.河北工程大學(xué) 2016
[2]深井排水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 景娟紅.河北工程大學(xué) 2015
[3]礦井提升機(jī)關(guān)鍵運(yùn)行信息遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 朱歡.太原理工大學(xué) 2015
[4]井筒內(nèi)壁成圖系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 查劍林.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[5]面向提升機(jī)滾筒應(yīng)力檢測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)的風(fēng)致振動(dòng)壓電能量收集技術(shù)[D]. 黃玲花.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[6]煤礦井下探測(cè)與搜救機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 魏毅龍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]無(wú)線可充電傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)與能量管理研究[D]. 李紫薇.浙江大學(xué) 2014
[8]基于室內(nèi)光能和振動(dòng)能的復(fù)合式能量采集微電源系統(tǒng)研究[D]. 劉鵬宇.重慶大學(xué) 2013
[9]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)機(jī)制[D]. 關(guān)志麗.北京郵電大學(xué) 2011
[10]井筒保護(hù)煤柱開(kāi)采設(shè)計(jì)與變形監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理[D]. 房華光.山東科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3683691
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/kuangye/3683691.html
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