煤矿机电设备物联网监测管理平台研究

发布时间：2017-10-22 14:03

  本文关键词：煤矿机电设备物联网监测管理平台研究

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【摘要】：机电设备是煤矿企业安全生产的基本保障,与操作人员的生命息息相关,同时也是影响企业效益的关键因素。因此科学的管理方法可以有效的提高设备运行的安全性以及高效性。针对煤矿企业机电设备管理工作,依据物联网架构理论,本课题研究开发一套由感知层、网络层以及应用层组成的煤矿机电设备物联网监测管理平台:感知层包括手持终端和嵌入式采集终端,手持终端通过RFID技术读取设备身份IC卡,以完成设备参数的数据表回传,嵌入式采集终端实时采集设备关键运行参数定时回传至数据库;网络层基于WLAN局域网技术实现,将系统一并置于同一个无线局域网中;应用层包括监控平台软件、数据库以及Web服务器,分别实现系统的人机交互、数据存储以及数据库与终端的交互媒介的作用。本文首先介绍了系统的相关的理论:对物联网的理论以及关键技术进行了一定的阐述,结合本课题的需求,设计用于煤矿机电设备管理的三层物联网系统;针对机电设备故障分类问题,引入BP神经网络的理论进行建模。根据潞安集团五阳矿南丰工区的实验基地,设计系统的整体结构图。分别阐述系统硬件和软件的实现:硬件方面主要介绍应用层、网络层以及感知层硬件的实现;软件方面主要介绍监控平台软件、Web服务器、手持终端App以及嵌入式Linux应用程序等4大模块的软件实现。最后介绍系统调试运行的结果以及用于故障诊断的BP神经网络的仿真实验。本系统的先进性在于将先进的物联网技术引入到机电设备管理领域,保证了机电设备管理工作的规范性以及数据的时效性,提高了设备管理的信息化水平。
【关键词】：机电设备 物联网 Web服务器 神经网络 嵌入式
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD67
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 研究现状10-11
• 1.3 研究内容与论文结构11-14
• 1.3.1 课题研究内容11-12
• 1.3.2 论文结构12-14
• 第二章 系统理论研究14-22
• 2.1 系统物联网理论研究14-18
• 2.1.1 物联网概念14-15
• 2.1.2 物联网关键技术15-17
• 2.1.3 系统物联网结构设计17-18
• 2.2 系统故障诊断理论研究18-21
• 2.2.1 BP神经网络概述19
• 2.2.2 BP神经网络模型19-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 系统整体结构与硬件设计22-42
• 3.1 系统整体结构22-24
• 3.1.1 系统硬件结构22-23
• 3.1.2 系统数据流向23-24
• 3.2 应用层硬件设计24-27
• 3.2.1 系统服务器硬件设计24
• 3.2.2 短信发送模块硬件设计24-25
• 3.2.3 RFID硬件设计25-27
• 3.3 网络结构硬件设计27-32
• 3.3.1 网络系统设计27-29
• 3.3.2 无线网络基站29-30
• 3.3.3 网络天线设计30-32
• 3.4 感知层硬件设计32-41
• 3.4.1 手持终端硬件选型32-33
• 3.4.2 智能嵌入式采集终端硬件设计33-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 系统软件设计42-72
• 4.1 系统软件结构42-43
• 4.2 系统监控平台软件设计43-56
• 4.2.1 连接数据库的软件设计43-44
• 4.2.2 短信发送功能软件设计44-45
• 4.2.3 主框架的软件设计45-47
• 4.2.4 数据显示模块软件设计47-48
• 4.2.5 人员管理模块软件设计48-50
• 4.2.6 计划任务管理模块软件设计50-51
• 4.2.7 历史记录查询模块软件设计51-52
• 4.2.8 设备管理模块软件设计52-55
• 4.2.9 任务监督管理模块软件设计55-56
• 4.3 Web服务器开发56-58
• 4.4 手持终端APP设计58-59
• 4.5 嵌入式终端软件设计59-71
• 4.5.1 开发环境设置61-63
• 4.5.2 ADC驱动程序设计63-67
• 4.5.3 应用程序软件实现67-71
• 4.6 本章小结71-72
• 第五章 系统安装调试及故障诊断理论实验仿真72-86
• 5.1 系统安装调试72-77
• 5.1.1 数据库创建及部署72-73
• 5.1.2 Web服务器部署73
• 5.1.3 手持终端运行调试73-74
• 5.1.4 嵌入式终端运行调试74-77
• 5.2 系统故障诊断实验仿真77-84
• 5.2.1 实验对象77-78
• 5.2.2 BP网络模型设计78-82
• 5.2.3 模型试验仿真82-84
• 5.3 本章小结84-86
• 第六章 总结与展望86-88
• 6.1 总结86
• 6.2 展望86-88
• 参考文献88-92
• 致谢92-94
• 攻读学位期间发表的学术论文和科技成果94

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