基于无线Mesh网络的井下视频传输系统

发布时间：2017-05-13 03:01

  本文关键词：基于无线Mesh网络的井下视频传输系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤炭生产是我国能源生产中的一个重要组成部分。近年来,井下事故频发,这严重威胁到矿工的生命财产安全,同时也给国家经济造成巨大的损失。井下事故发生时,往往产生大量的可燃气体,为了避免发生二次灾害,事故发生后会切断井下的电力供应系统,使得井下的通信系统无法工作,给后续的搜救工作带来很大的挑战。因此,设计一套不依赖基础通信设施或电力设施并且能够快速组建的视频传输系统就显得非常重要。当井下矿难发生时,需要快速组建可供视频传输的通信网络,将灾难现场的实时视频传回救援指挥中心,使指挥人员迅速掌握损毁情况和人员流动情况,以便快速有效的展开搜救工作,最大程度的减少人员伤亡损失。本课题所研究的视频传输系统是基于无线Mesh网络实现的,省去了复杂的布线与维护工作,一旦井下发生矿难,电力系统被关闭,可立即启动所有的无线Mesh网络设备,迅速组建起一个可供视频传输等各种通信任务的无线网络,为后续的救援任务提供可靠的保障。课题在实验部分对所设计Mesh骨干网的V-AODV协议进行了模拟仿真。该协议的负载均衡策略有效降低了网络的丢包率,提高了网络的吞吐量,能够满足多媒体这种大数据量通信任务的需求；此外,对所设计的无线Mesh骨干网节点进行了组网测试,分别测试了网络的连通性和自愈性,结果表明所设计的Mesh骨干网络具有良好的自愈能力；最后在无线Mesh网络中对视频流进行了传输测试,传回的视频可以在视频客户端软件中流畅地播放,验证了所设计的无线Mesh网络可以满足视频通信任务的需求。
【关键词】：无线Mesh V-AODV协议 Netfilter框架 矿井救援
【学位授予单位】：西安邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD65;TN919.8
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景和意义8
• 1.2 国内外研究现状8-11
• 1.2.1 矿井下通信现状8-10
• 1.2.2 无线通信研究现状10-11
• 1.3 本课题主要研究内容及本文结构11-14
• 1.3.1 本课题主要研究内容11
• 1.3.2 论文的组织结构11-14
• 第2章 无线Mesh网络概述14-22
• 2.1 无线Mesh网络的概念14
• 2.2 无线Mesh网络的结构类型14-17
• 2.2.1 单层结构15
• 2.2.2 双层结构15-16
• 2.2.3 混合层结构16-17
• 2.3 无线Mesh网络的特点与优势17-19
• 2.3.1 无线Mesh网络的特点17-18
• 2.3.2 无线Mesh网络的优势18-19
• 2.4 本课题的关键技术研究19-20
• 2.4.1 路由选择技术19-20
• 2.4.2 负载均衡20
• 2.4.3 矿井下电气安全问题20
• 2.5 本章小结20-22
• 第3章 基于无线Mesh网络的视频通信系统整体设计22-28
• 3.1 系统的设计目标22
• 3.2 系统的组成22-24
• 3.2.1 系统设计框图23
• 3.2.2 无线Mesh骨干网23
• 3.2.3 视频采集节点23
• 3.2.4 视频客户端系统23-24
• 3.3 系统的骨干网组网设计24-26
• 3.3.1 路由转发设计24-25
• 3.3.2 IP分配策略设计25-26
• 3.4 系统的客户端组网设计26
• 3.5 本章小结26-28
• 第4章 V-AODV路由协议的实现方法28-42
• 4.1 Linux操作系统28-31
• 4.1.1 Linux操作系统介绍28
• 4.1.2 Linux操作系统的网络体系结构28-30
• 4.1.3 Linux内核中的Ne-lter框架介绍30-31
• 4.2 基于Netfilter框架的V-AODV协议设计方案31-33
• 4.3 V-AODV协议的具体实现方法33-41
• 4.3.1 数据结构设计33-37
• 4.3.2 各模块的详细设计37-41
• 4.4 本章小结41-42
• 第5章 无线Mesh骨干网节点的设计42-48
• 5.1 硬件平台构建42-43
• 5.2 软件平台设计43-45
• 5.2.1 内核的裁剪与编译43-44
• 5.2.2 文件系统的构建44
• 5.2.3 网卡驱动程序配置与安装44-45
• 5.4 V-AODV协议的移植45
• 5.5 Host Ap的编译与安装45
• 5.6 节点外壳设计45-47
• 5.7 本章小结47-48
• 第6章 视频客户端软件的实现48-58
• 6.1 视频客户端系统的需求48
• 6.2 EasyN摄像头的网络/视频开发库介绍48-49
• 6.2.1 网络库48-49
• 6.2.2 视频库49
• 6.3 视频客户端软件的组成49-52
• 6.3.1 网络连接模块50-51
• 6.3.2 视频接收模块51
• 6.3.3 云台操作模块51
• 6.3.4 视频播放模块51-52
• 6.4 视频客户端软件的实现52-56
• 6.4.1 开发环境52-53
• 6.4.2 软件的代码实现53-55
• 6.4.3 软件界面展示55-56
• 6.5 本章小结56-58
• 第7章 协议仿真与系统综合测试58-66
• 7.1 V-AODV协议仿真58-60
• 7.1.1 仿真环境介绍58
• 7.1.2 网络拓扑构造58-59
• 7.1.3 仿真结果分析59-60
• 7.1.4 网络的丢包率和吞吐量60
• 7.2 系统的综合测试60-65
• 7.2.1 Mesh网络连通性测试61-62
• 7.2.2 Mesh网络自愈性测试62-64
• 7.2.3 视频流畅性测试64-65
• 7.3 本章小结65-66
• 第8章 结论与展望66-68
• 8.1 本文总结66-67
• 8.2 展望67-68
• 参考文献68-72
• 攻读学位期间取得的研究成果72-74
• 1. 参加科研情况72
• 2. 发表论文情况72
• 3. 软件著作权72
• 4. 申请专利情况72-74
• 致谢74-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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