基于RFID技术的煤炭开采安全监测平台设计与实现

发布时间：2017-10-13 19:30

  本文关键词：基于RFID技术的煤炭开采安全监测平台设计与实现

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【摘要】：煤炭资源是我国重要的基础能源和材料,也是最重要的能源之一。最近几年我国煤矿屡次发生安全事故,造成重大经济损失。一部分事故是由于瓦斯爆炸、CO中毒引起的。煤矿中漂浮的粉尘、环境温湿度过高或过低都对矿井工人身体造成了很大的伤害。为了避免煤矿安全事故发生,构建一个安全良好的工作环境是很重要的,所以设计一种煤矿安全监测系统是很有必要的。本文系统的设计基于物联网技术,特别是RFID相关技术,对煤炭开采的矿井和人员进行安全作业的实时监测,极大程度上预防矿难的发生,保障企业利益和员工的生命财产安全。系统的主要工作有:1、采用CC2530等无线传感器硬件设备,进行煤炭开采矿井下的无线传感器网络以及RFID网络的构建,利用ZigBee、红外等RF技术进行无线数据的传输,实现传感数据的汇聚和向服务器端的自动存储。2、基于ZigBee Stack 2007进行了人员定位以及环境监测功能的嵌入式程序设计,利用两点式定位的方法实现矿井下的人员定位;基于星形网络来构建矿井安全施工环境数据的采集和无线传输网络。3、在上位机软件端,利用PHP技术进行了Web程序的设计,完成了人员定位、环境监测、远程控制功能的实现,通过Web客户端的相关命令,可以实现远程数据的实时监测和硬件设备的远程操控。系统的设计基于软件开发标准理论,系统测试结果证明:系统开发满足了用户需求,可以投入到当前煤炭开采安全监测工作中。
【关键词】：煤炭开采 安全监测 射频识别 Zig Bee 物联网
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD76;TP391.44
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 引言10-16
• 1.1 课题背景及意义10-12
• 1.1.1 选题背景10-11
• 1.1.2 选题意义11-12
• 1.2 国内外研发现状12-14
• 1.2.1 国外研发现状12-13
• 1.2.2 国内发展现状13-14
• 1.3 工作内容14-15
• 1.4 章节结构15-16
• 第2章 核心技术与理论16-24
• 2.1 RFID相关技术16-21
• 2.1.1 RFID技术概述16-17
• 2.1.2 ZIGBEE技术17-19
• 2.1.3 ZSTACK协议栈19-21
• 2.2 WEB相关技术21-23
• 2.2.1 客户端技术21-22
• 2.2.2 服务器端技术22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 需求分析24-31
• 3.1 系统概述24-25
• 3.1.1 背景简介24
• 3.1.2 设计原则24-25
• 3.2 功能需求分析25-28
• 3.2.1 煤炭开采人员定位功能需求分析25-26
• 3.2.2 煤炭开采环境监测功能需求分析26-27
• 3.2.3 煤炭开采远程控制功能需求分析27-28
• 3.3 性能需求分析28-30
• 3.3.1 延迟需求分析29
• 3.3.2 吞吐量需求分析29-30
• 3.3.3 可靠性需求分析30
• 3.4 本章小结30-31
• 第4章 总体设计31-47
• 4.1 功能结构设计31-35
• 4.1.1 嵌入式软件程序功能结构设计32-34
• 4.1.2 上位机软件程序功能结构设计34-35
• 4.2 用户用例设计35-37
• 4.3 系统架构设计37-38
• 4.4 数据库设计38-46
• 4.4.1 设计原则与流程39-40
• 4.4.2 数据库需求分析40-41
• 4.4.3 数据库E-R模型设计41-42
• 4.4.4 数据库表设计42-45
• 4.4.5 数据库存储设计45-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第5章 系统功能实现47-63
• 5.1 开发环境部署和配置47-48
• 5.1.1 IAR开发环境部署和配置47-48
• 5.1.2 PHP开发环境部署和配置48
• 5.2 嵌入式软件程序的实现48-54
• 5.2.1 人员定位程序功能实现49-51
• 5.2.2 环境数据采集程序功能实现51-54
• 5.3 上位机软件程序的实现54-62
• 5.3.1 人员定位监测功能实现54-57
• 5.3.2 矿井环境监测功能实现57-60
• 5.3.3 系统远程控制功能实现60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第6章 系统测试与分析63-69
• 6.1 系统测试方法与流程63-65
• 6.1.1 系统测试方法63-64
• 6.1.2 系统测试流程64-65
• 6.2 功能测试65-67
• 6.2.1 人员定位监测功能测试65-66
• 6.2.2 矿井环境监测功能测试66
• 6.2.3 系统远程控制功能测试66-67
• 6.3 性能测试67-68
• 6.4 本章小结68-69
• 第7章 结论69-71
• 7.1 本文工作总结69-70
• 7.2 未来工作展望70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75

【参考文献】

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本文编号：1026703