煤矿安全生产监控网络平台的研究与应用

发布时间：2017-06-03 08:09

  本文关键词：煤矿安全生产监控网络平台的研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤炭的开采处于高危环境下工作，生产环节多，系统复杂，机电设备种类繁杂，并且协同工作关系复杂，必须做到统一管理和调度。因此，对井上、下不同作业场所的生产现状和设备运行数据的采集及其安全生产管理凸显重要。 煤矿安全生产监控网络平台的主要功能是：实时采集各种作业场所的监测数据，并通过不同方式进行传输、存储以及实时处理，采用多种分析手段和输出方式完成监控任务。 以TCP/IP协议为核心，采用嵌入式操作系统，对图像信号和无线数据信号进行采集处理，构建煤矿安全生产监控网络平台是切实可行的技术方案。 论文首先论述了煤矿安全生产监控网络平台的研究现状，分析了煤矿安全生产监控网络平台的发展趋势；然后，鉴于目前迅速发展的TCP/IP协议的发展现状以及ARM等微处理器的主流应用态势，针对煤矿井上、下各种作业现场数据实时监控的应用需求，提出了基于TCP/IP协议、采用嵌入式方法构建煤矿安全生产监控网络平台的技术方案，该方案具有极强的理论与应用价值。
【关键词】：TCP/IP 煤矿安全监测 无线传感器网络 网关 嵌入式
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76;TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景和意义10-11
• 1.2 煤矿安全生产监控网络平台的发展现状和趋势11-14
• 1.2.1 煤矿监测监控技术在国外的发展11
• 1.2.2 煤矿监测监控系统在国内的发展11-12
• 1.2.3 安全生产监控平台系统框架的研究现状12-13
• 1.2.4 煤矿安全生产监控网络平台建设进展13-14
• 1.3 主要研究内容与研究方法14-15
• 1.3.1 主要研究内容14
• 1.3.2 研究工作路线14-15
• 1.3.3 课题研究成果15
• 1.4 论文组织结构15-17
• 第2章 平台关键技术研究17-23
• 2.1 系统硬件选择17-19
• 2.1.1 ARM 微处理器17-19
• 2.1.2 S3C2440A 微处理器19
• 2.2 软件开发环境的关键技术19-22
• 2.2.1 TCP/IP 协议19-20
• 2.2.2 嵌入式操作系统20-21
• 2.2.3 BootLoader 的移植21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 煤矿安全生产监控网络平台系统设计23-27
• 3.1 系统设计思路23-24
• 3.2 整体设计24-25
• 3.2.1 井下无线系统24-25
• 3.2.2 井上监控系统25
• 3.3 硬件设备选择25
• 3.4 软件设计方案25-26
• 3.5 本章小结26-27
• 第4章 数据信号处理27-36
• 4.1 网关总体设计27-30
• 4.1.1 ZigBee 模块28
• 4.1.2 Wi-Fi 通信模块28-29
• 4.1.3 其它通信模块29-30
• 4.2 网关模块的软件设计与实现30-35
• 4.2.1 网关软件运行环境30-32
• 4.2.2 消息通信模块设计32-33
• 4.2.3 消息通信模块实现33-35
• 4.3 本章小结35-36
• 第5章 图像信号处理36-40
• 5.1 基于 TCP/IP 协议的驱动36-38
• 5.1.1 USB 采集程序驱动的设计37-38
• 5.1.2 图像数据采集的实现38
• 5.2 图像数据压缩模块38-39
• 5.3 本章小结39-40
• 第6章 数据传输40-47
• 6.1 网络协议栈（TCP/IP）的实现40-46
• 6.1.1 模块驱动方法40-42
• 6.1.2 数据传输模块总体介绍42-44
• 6.1.3 数据传输模块实时部分的实现44
• 6.1.4 TCP/IP 协议非实时部分代码44-46
• 6.2 本章小结46-47
• 第7章 应用实例47-51
• 7.1 用户简介47
• 7.2 煤矿安全监控网络47
• 7.3 煤矿安全监控无线传感器布置47-48
• 7.4 应用说明48-51
• 第8章 总结与展望51-52
• 8.1 结论51
• 8.2 展望51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-56
• 附录56-65
• 作者简介65
• 攻读硕士学位期间发表的论文65-66

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