基于无线射频与arcgis的矿山井下人员避灾撤离模拟与研究

发布时间：2017-04-16 07:13

  本文关键词：基于无线射频与arcgis的矿山井下人员避灾撤离模拟与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是重要的煤炭大国,由于煤炭特殊的分布与埋藏位置,煤炭开采本身就具有一定的危险性,同时由于中小煤矿企业众多,很多煤矿企业把安全放在了经济利益之后,导致煤矿事故频出。如今国家开始加大了对煤矿企业的监管、增加煤矿安全保障的投入。本文就探讨基于无线射频定位技术对井下工人的位置的定位,同时结合地理信息系统的可视化平台和arcgis的网络分析功能提出一种能解决最优避灾路线的新方案。论文的主要内容如下： 首先,探讨了目前流行的几种无线定位方案,并对它们进行了对比,综合性能、实施、安全性、成本等多方面因素选择了一种最适合煤矿井下人员定位的方案,并结合煤矿井下的具体情况,设计了基于无线射频技术的井下定位系统,包括硬件设计及软件上位机编码,实现了井下人员的实时定位和路线历史回放。 其次,介绍了地理信息系统的概念和体系架构,并搭建了arcgis可视化平台,将通过无线射频获得的井下人员的位置信息与地理信息系统平台相结合,从而将人员位置动态的展示在井下地图上,达到人员位置可视化的目的。 再次,研究了两种能够实现查询最优路径的方案,一种是传统的迪杰斯特拉算法,另一种是地理信息系统的网络分析,对这两种方案进行了模拟对比,从而选择了一种效率更高、更准确且更适合煤矿避灾实际的方案。 最后,设计了整个软硬件系统,包括无线射频人员定位展示模块,最优路径查询导航模块,附近设施、缓冲区分析模块等,并详细介绍了各模块的具体实现。
【关键词】：无线射频 地理信息系统 最优路径 网络分析 避灾路线
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD774
【目录】：

• 摘要10-11
• Abstract11-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 选题背景及意义13
• 1.2 无线定位技术的国内外研究现状13-16
• 1.2.1 GPS定位技术14
• 1.2.2 红外线室内定位技术14
• 1.2.3 蓝牙技术14-15
• 1.2.4 Wi-Fi技术15
• 1.2.5 ZigBee技术15
• 1.2.6 射频识别技术15-16
• 1.3 地理信息系统及最短路径分析研究概况16-18
• 1.3.1 地理信息系统国内外研究发展概况16-17
• 1.3.2 国内外最优路径研究现状17-18
• 1.4 本文研究的主要内容及结构安排18-19
• 第二章 无线定位技术及井下人员定位的实现19-31
• 2.1 无线定位技术概况19-22
• 2.1.1 GPS定位19-20
• 2.1.2 UWB定位20-21
• 2.1.3 Zigbee技术21-22
• 2.2 Rfid技术22-24
• 2.2.1 RFID射频识别系统简介22-23
• 2.2.2 射频识别系统的工作过程23-24
• 2.2.3 RFID射频识别技术的优势24
• 2.2.4 几种无线定位技术参数对比24
• 2.3 无线射频技术在矿井下的人员定位方法24-26
• 2.4 无线射频定位的软硬件实现26-29
• 2.4.1 硬件连接26-27
• 2.4.2 人员定位软件实现27-29
• 2.5 本章小结29-31
• 第三章 基于地理信息系统的人员定位信息的可视化展示31-39
• 3.1 地理信息系统概况31-33
• 3.1.1 GIS系统的组成31-32
• 3.1.2 ArcGIS产品软件体系结构32-33
• 3.1.3 ArcGIS Server功能模块33
• 3.2 Arcgis实现地图的发布33-36
• 3.3 人员定位信息在GIS平台上的展示36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 最优路径实现方案的模拟与对比39-55
• 4.1 最优路径问题概述39
• 4.2 Dijkstra算法39-46
• 4.2.1 算法思想39-40
• 4.2.2 算法的代码实现40-45
• 4.2.3 传统迪杰斯特拉算法存在的不足45-46
• 4.3 Arcgis网络分析46-54
• 4.3.1 网络分析的地学原理46-47
• 4.3.2 网络数据结构47
• 4.3.3 网络数据集概述47-48
• 4.3.4 Arcgis网络分析的实验与模拟48-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 人员定位与网络分析在矿山可视化平台上的应用55-69
• 5.1 系统开发环境介绍55
• 5.2 系统总体结构55-56
• 5.3 数据库设计56-58
• 5.4 系统各模块功能实现与展示58-68
• 5.4.1 地图展示模块58-59
• 5.4.2 人员定位展示模块59-60
• 5.4.3 网络分析功能模块60-67
• 5.4.4 系统管理模块67-68
• 5.5 本章小结68-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 课题总结69-70
• 6.2 存在的问题和进一步研究70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-77
• 攻读硕士期间发表的论文、专利和参与的项目77-78
• 学位论文评阅及答辩情况表78

【参考文献】

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本文编号：310277