矿用无轨胶轮车管理系统监测基站设计与应用
发布时间：2020-11-18 09:22
随着煤矿辅助运输的不断发展,无轨胶轮车因为其具有机动灵活、安全高效、适应性强、应用范围广等优点,被越来越多的应用在煤矿辅助运输中。由于煤矿存在地质条件及生产成本限制,井下辅助运输巷道普遍较窄,一般情况下只允许一辆胶轮车单向通行。另外,井下巷道光照条件有限,来往车辆视线较差,导致运输效率低下,产生会车时频繁倒车避让、车辆拥堵等情况,更严重会导致追尾、车辆相撞等安全事故。为了提高胶轮车运输效率以及保障矿井安全生产,研究矿用无轨胶轮车管理系统的是非常必要的。本文的主要任务是设计并研究矿用无轨胶轮车管理系统的监测基站,其主要功能是接收车辆数据,判断行车方向以及接收、执行上位监控主机的命令。首先确定了监测基站所采用的通信总线技术为CAN、RS-458总线技术,无线通信技术为ZigBee无线通信技术,分析了其优势及特点;其次对定位算法进行了类比,确定本监测基站适用的混合定位技术,包括时间飞行算法以及信号强度算法两种,根据井下巷道实际情况将运输巷道分为两类并基于两类巷道分别制定了不同的判断以及控制策略;最后根据实现以上功能确定监测基站的检点布局,采用的硬件控制核心为PIC单片机,以及各功能软件模块设计,调试和应用效果。目前井下无轨胶轮车交通控制系统已在彬长大佛寺矿安装运行,各检测点收集胶轮车信息准确,各区段红绿灯能够脱机正常运行,数据可通过CAN总线传输至调度中心进行实时GIS图显示、远程控制以及存储。应用结果表明该监测基站和检测方案具有可行性,且符合系统设计要求,有效提高了胶轮车的效率,减少了胶轮车运行的安全隐患。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD634
【部分图文】：
图 2.2 CAN 总线 OSI 参考模型的层结构图为传输实际数据的物理链路，涉及驱动器/接收器的特征、同步、位等内容。路层包括逻辑链路控制子层(LLC，Logical Link Control)和介质访edium Access Control)。逻辑链路控制子层(LLC)负责远程数据请及报文滤波、过载通知和恢复通知等。介质访问控制子层(MAC)定涉及帧结构的控制、执行总线仲裁、错误检测、以及总线的开启与发送等。 总线帧结构 总线通信中不同的帧具有不同的结构，其中数据帧包含由发送器发用来以请求具有相同标识符的数据帧；错误帧用来对数据帧验错；间的附加延时。帧的传输只能严格按照帧结构，才能被 CAN 总线发送。据帧 7 种不同的位域：帧起始、仲裁域、控制域、数据域、CRC 域、应
e 是一种低速短距离传输的无线网上协议，具有低耗电、低成本、支持持多种网络拓扑结构、低复杂度、快速、可靠、安全等特点[22]。主要接，用于要求传输速率不高且功耗低的各类电子设备之间进行数据传间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用[23]。基于 IEE范的媒体访问层与物理层，传感器之间相互协调实现通信，传感器功的方式通过无线电将数据在传感器与传感器之间传播，因此 ZigBeeBee 协议栈e 协议栈可分为两部分，IEEE 802.15.4 定义了物理层（PHY）和介质规范；而 Zigbee 联盟分别定义了网络层（NWK）、应用支持子层（APL）规范。Zigbee 协议栈就是将每个层协议集合在一起，以函数的形式接提供应用层（API）的调用[24]。通信协议是一系列通信的标准，通该准进才能行数据的发射与接收，协议栈就是协议的具体实现形式，构具体如图 2.3 所示。
图 2.4 三边测量法示意图可得： 230233022022202102110dxxxydxxxydxxxy导出 O(x0,y0)的坐标为： 232322232123232123211232313132222xxyydxxyydxxyyxxyy估计算法中有 n 个节点 1、2、3……n，其坐标为(x1,y1)、(x2,y O（x0,y0），目标节点到各个节点的距离为 d1、d2、的算法叫做极大似然估计算法[30]。图 2.5 为极大似然估
【参考文献】
本文编号：2888565
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD634
【部分图文】：
图 2.2 CAN 总线 OSI 参考模型的层结构图为传输实际数据的物理链路，涉及驱动器/接收器的特征、同步、位等内容。路层包括逻辑链路控制子层(LLC，Logical Link Control)和介质访edium Access Control)。逻辑链路控制子层(LLC)负责远程数据请及报文滤波、过载通知和恢复通知等。介质访问控制子层(MAC)定涉及帧结构的控制、执行总线仲裁、错误检测、以及总线的开启与发送等。 总线帧结构 总线通信中不同的帧具有不同的结构，其中数据帧包含由发送器发用来以请求具有相同标识符的数据帧；错误帧用来对数据帧验错；间的附加延时。帧的传输只能严格按照帧结构，才能被 CAN 总线发送。据帧 7 种不同的位域：帧起始、仲裁域、控制域、数据域、CRC 域、应
e 是一种低速短距离传输的无线网上协议，具有低耗电、低成本、支持持多种网络拓扑结构、低复杂度、快速、可靠、安全等特点[22]。主要接，用于要求传输速率不高且功耗低的各类电子设备之间进行数据传间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用[23]。基于 IEE范的媒体访问层与物理层，传感器之间相互协调实现通信，传感器功的方式通过无线电将数据在传感器与传感器之间传播，因此 ZigBeeBee 协议栈e 协议栈可分为两部分，IEEE 802.15.4 定义了物理层（PHY）和介质规范；而 Zigbee 联盟分别定义了网络层（NWK）、应用支持子层（APL）规范。Zigbee 协议栈就是将每个层协议集合在一起，以函数的形式接提供应用层（API）的调用[24]。通信协议是一系列通信的标准，通该准进才能行数据的发射与接收，协议栈就是协议的具体实现形式，构具体如图 2.3 所示。
图 2.4 三边测量法示意图可得： 230233022022202102110dxxxydxxxydxxxy导出 O(x0,y0)的坐标为： 232322232123232123211232313132222xxyydxxyydxxyyxxyy估计算法中有 n 个节点 1、2、3……n，其坐标为(x1,y1)、(x2,y O（x0,y0），目标节点到各个节点的距离为 d1、d2、的算法叫做极大似然估计算法[30]。图 2.5 为极大似然估
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本文编号：2888565
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