井下人员跟踪定位系统的设计与实现

发布时间：2017-05-26 23:10

  本文关键词：井下人员跟踪定位系统的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国经济正在快速发展,各种矿产资源的需求量不断增加,特别是煤炭资源作为我国主要能源之一。中国的煤炭主要是采用井下开采。煤炭的安全生产历年被国家高度重视,建立了以人员定位系统、压风自救系统、监测监控系统、通讯联络系统、供水施救系统和紧急避险系统。对于井下的人员管理、定位、跟踪及遇到突发事故的应急处置,人员定位系统处于重中之重。由于人员定位系统在我国起步晚,系统稳定性存在很多问题。所以,对井下人员定位系统的进一步研究具有重要意义。基于CAN(Controller Area Network)现场总线,本文设计与实现了应用于贵州五轮山煤业有限公司的井下人员定位系统。论文完成了以下几个方面的内容:(1)论文在CAN现场总线技术、网络通信技术与软件设计技术基础上,对系统的需求进行总体的分析,系统的工作原理进行了分析,对系统的网络结构和总体结构进行了设计。对人员定位系统进行架构设计、用例设计和性能设计,分析了人员定位系统的数据流程,包括顶层数据流、安全访问和查询数据流图。(2)研究了工业网络结构的设计与技术指标,就CAN现场总线结构和应用进行设计,完成了通信网络的建设;分别就系统的井上和井下模块进行设计,重点分析了上位机系统的总体结构、功能模块与划分,最后就系统采集到的数据管理流程进行设计。(3)根据设计的应用与设计结果,说明系统的性能结果与设备的配置,就人员信息采集与井下通信网络进行功能模块实现,建立通信网络与数据采集体系;分别就矿井下人员跟踪、人员考勤、区域实时显示、人员定位和人员活动轨迹查询功能进行实现,并建立系统的安全体系结构,完成系统功能实现。
【关键词】：人员定位 CAN总线 RFID 以太网
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD76
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 课题研究背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 课题研究意义和内容13-14
• 1.4 论文章节安排14-16
• 第二章 系统相关理论16-21
• 2.1 现场总线技术16-17
• 2.1.1 现场总线技术16
• 2.1.2 CAN总线技术16-17
• 2.2 工业网络通信技术17-19
• 2.2.1 工业以太网17-18
• 2.2.2 无线定位技术18-19
• 2.2.3 射频识别技术19
• 2.3 本章小结19-21
• 第三章 系统需求分析21-31
• 3.1 系统工作原理21
• 3.2 功能需求与性能需求21-22
• 3.2.1 功能需求分析21-22
• 3.2.2 性能需求分析22
• 3.3 其他需求分析22-30
• 3.3.1 结构及组成22-24
• 3.3.2 流程及模块24-25
• 3.3.3 系统用例分析25-27
• 3.3.4 系统数据流设计27-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 井下人员定位系统设计31-49
• 4.1 系统设计要求31
• 4.2 系统设计原则31-32
• 4.3 系统总体结构设计32-34
• 4.3.1 系统总体结构32-33
• 4.3.2 系统设计内容33-34
• 4.4 系统网络结构设计34-38
• 4.4.1 网络结构34-36
• 4.4.2 系统网络结构设计36-38
• 4.5 上位机系统设计38-42
• 4.5.1 总体结构设计39-40
• 4.5.2 结构模型设计40-41
• 4.5.3 系统功能设计41-42
• 4.6 软件模型设计42-45
• 4.6.1 登录序列图42-43
• 4.6.2 查询序列图43
• 4.6.3 信息添加序列图43-44
• 4.6.4 信息删除序列图44-45
• 4.7 数据处理流程设计45-48
• 4.7.1 数据查询流程45-46
• 4.7.2 数据删除流程46-47
• 4.7.3 数据添加流程47
• 4.7.4 数据更新流程47-48
• 4.8 本章小结48-49
• 第五章 系统实现与测试49-73
• 5.1 软件设计平台49
• 5.2 系统硬件配置49-52
• 5.3 网络通信实现52-53
• 5.3.1 人员信息采集52-53
• 5.3.2 井下通信网络53
• 5.4 上位机系统实现53-65
• 5.4.1 井下人员跟踪功能53-56
• 5.4.2 人员考勤功能56-59
• 5.4.3 区域实时显示功能59-60
• 5.4.4 人员定位功能60-62
• 5.4.5 人员活动轨迹查看62-65
• 5.5 系统安全体系65-67
• 5.6 系统功能测试67-71
• 5.6.1 测试计划67
• 5.6.2 测试目标67
• 5.6.3 系统功能测试67-70
• 5.6.4 系统性能测试70-71
• 5.7 本章小结71-73
• 第六章 总结与展望73-76
• 6.1 全文总结73-74
• 6.2 研究展望74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80

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本文编号：398330