数字化矿山系统架构与井下人员定位算法的研究
发布时间：2022-01-04 07:03
目前，在我国的煤炭开采业中，管理者对于安全和远程操作方面的重视程度越来越高。矿山系统中包含有各种类型和规模的不同子系统，这些子系统对我国的煤炭开采业有着举足轻重的影响。作为重要的基础模块，人员定位的投入使用也是煤炭安全的重要保障。因此对井下人员的精确定位监测对于矿山系统来说具有重大的战略意义。本文通过对国内外数字化矿山系统发展现状的分析，结合理论技术的发展及实际业务的需求，提出一种基于数字化矿山系统的井下人员定位算法，实现了对数字化矿山系统安全性参数、人员位置参数及环境参数的采集与监测。为矿山的维护和管理提供了科学的理论参考。基于数字化矿山系统具有积极的使用价值与广泛的发展前景。本文讨论了数字化矿山系统的整体设计，完成了基于数字化矿山系统的井下人员定位算法的基本体系设计，并提供实地测试数据，同时在Matlab上予以仿真并进行了测试，实现了对人员定位算法的综合评价与直观评估。对人员定位算法的设计包括在对自由空间模型的分析的基础上进行的理论设计和实地测量数据的实验设计，以及最后对人员定位公式进行的测试和公式的确定。本课题选用自由空间传播模型作为基础，结合井下巷道的特殊环境，利用增加校正因子...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TOA测距法示意图
西安科技大学硕士学位论文16图3.1 数字化矿山系统应用框图各模块功能为：(1) 通信监测：定时巡检，监测多系统在接入过程中的数据、通信状态。保证网络及各模块子系统的通信畅通，并将数据返回控制中心备份。(2) 数据联机分析：各监控模块预先设置各项指标的门限值，当采集到的数据达到或超过门限时触发报警功能，便于工作人员及时处理故障；同时，根据一段时间范围内数据的变化趋势进行数据分析，预测数据的发展趋势；综合人员、井下环境、各设备的持续工作和变化状态，通过只能分析来预测人员和设备的健康状况、工作状态，预测环境的安全态势，根据各种实时数据对区域信息、人员信息、设备信息进行预警和报警提示功能。使工作人员提早发现问题
西安科技大学硕士学位论文20图3.2 数字化矿山系统拓扑图3.2.2 系统方案要素高速工业以太网的全矿区覆盖(有线、无线)；多种、多位置、小粒度的智能传感器的覆盖；可控设备的通信接口、控制接口接入；井下工作人员的生命体征信息采集，人员周围的瓦斯、一氧化碳等关键信息的采；数据输入输出接口。标准的OPC、ODBC实现与已有系统衔接；此外制定符合标准规范的CVS输入接口。根据各监控系统的反馈控制需求，按照标准协议规范，提供标准输出接口。数据中心。包含工业历史数据库和商务数据库Sql Server两部分，其中工业历史数据库主要负责对符合标准规范的现场的工业控制实时数据经过压缩处理。应用系统。在建立统一数据中心的基础上，构建符合不同需求的应用服务。如：人员视频系统、人员语音系统、人员定位系统、生命体征采集系统等若干面向应用的子系统。WEB SERVER(WEB 服务)。为各应用系统的数据显示与控制提供 WEB 服务功能。3.2.3 系统设计原则数字化矿山的设计与建设应遵循以下原则：统一考虑，系统可重用。该系统不是简单的自动化监控平台，而更多的是体系架构，以及为实施这个体系架构的一套规范、方法和工具。可用和实用性。建立数字化、信息化矿山并不是使用包罗万象的大应用将企业所有现有的应用替换，而是建立信息、服务的集散地。在这个集散地，将南梁矿业所现有的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RSSI的精确室内定位算法[J]. 何山. 现代电信科技. 2011(03)
[2]改进贝叶斯滤波模型井下人员定位算法的研究[J]. 孙泽宇,丁国强. 计算机仿真. 2011(02)
[3]基于无线传感器网络的井下人员定位方法的研究[J]. 梁玮. 网络安全技术与应用. 2010(12)
[4]改进无线传感器网络矿井监测系统定位算法[J]. 孙泽宇,李蒙. 计算机测量与控制. 2010(09)
[5]基于RSSI的室内无线网络定位技术研究[J]. 朱明辉,张会清. 现代电子技术. 2010(17)
[6]用Winsock实现C/S网上信息传输[J]. 彭春燕. 甘肃科技. 2010(02)
[7]云计算与数字资源存储问题分析[J]. 蔡炳育,陈慧贤. 电脑知识与技术. 2009(24)
[8]无线传感器网络人员定位算法[J]. 付俊,陈俊杰. 工矿自动化. 2009(07)
[9]井下人员定位系统精确定位[J]. 汪玉凤,段丽华. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2008(05)
[10]王庄煤矿数字化矿山综合管理平台建设思路[J]. 魏清,王飞,梁建林. 煤. 2008(07)
博士论文
[1]基于ARM9嵌入式和工业以太网的矿井瓦斯监控系统研究[D]. 徐竟天.西安科技大学 2011
[2]井下巷道超高频无线电波传播及定位算法的研究[D]. 李晶.天津大学 2006
[3]信息提取与矿山信息系统的研究开发[D]. 吕苗荣.中南大学 2003
硕士论文
[1]安庆铜矿地质储量管理系统的设计与实现[D]. 苏丹妮.中南大学 2005
本文编号：3567904
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TOA测距法示意图
西安科技大学硕士学位论文16图3.1 数字化矿山系统应用框图各模块功能为：(1) 通信监测：定时巡检，监测多系统在接入过程中的数据、通信状态。保证网络及各模块子系统的通信畅通，并将数据返回控制中心备份。(2) 数据联机分析：各监控模块预先设置各项指标的门限值，当采集到的数据达到或超过门限时触发报警功能，便于工作人员及时处理故障；同时，根据一段时间范围内数据的变化趋势进行数据分析，预测数据的发展趋势；综合人员、井下环境、各设备的持续工作和变化状态，通过只能分析来预测人员和设备的健康状况、工作状态，预测环境的安全态势，根据各种实时数据对区域信息、人员信息、设备信息进行预警和报警提示功能。使工作人员提早发现问题
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RSSI的精确室内定位算法[J]. 何山. 现代电信科技. 2011(03)
[2]改进贝叶斯滤波模型井下人员定位算法的研究[J]. 孙泽宇,丁国强. 计算机仿真. 2011(02)
[3]基于无线传感器网络的井下人员定位方法的研究[J]. 梁玮. 网络安全技术与应用. 2010(12)
[4]改进无线传感器网络矿井监测系统定位算法[J]. 孙泽宇,李蒙. 计算机测量与控制. 2010(09)
[5]基于RSSI的室内无线网络定位技术研究[J]. 朱明辉,张会清. 现代电子技术. 2010(17)
[6]用Winsock实现C/S网上信息传输[J]. 彭春燕. 甘肃科技. 2010(02)
[7]云计算与数字资源存储问题分析[J]. 蔡炳育,陈慧贤. 电脑知识与技术. 2009(24)
[8]无线传感器网络人员定位算法[J]. 付俊,陈俊杰. 工矿自动化. 2009(07)
[9]井下人员定位系统精确定位[J]. 汪玉凤,段丽华. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2008(05)
[10]王庄煤矿数字化矿山综合管理平台建设思路[J]. 魏清,王飞,梁建林. 煤. 2008(07)
博士论文
[1]基于ARM9嵌入式和工业以太网的矿井瓦斯监控系统研究[D]. 徐竟天.西安科技大学 2011
[2]井下巷道超高频无线电波传播及定位算法的研究[D]. 李晶.天津大学 2006
[3]信息提取与矿山信息系统的研究开发[D]. 吕苗荣.中南大学 2003
硕士论文
[1]安庆铜矿地质储量管理系统的设计与实现[D]. 苏丹妮.中南大学 2005
本文编号：3567904
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