基于WLAN的矿井有轨车辆安全监控与预警系统

发布时间：2017-09-02 03:29

  本文关键词：基于WLAN的矿井有轨车辆安全监控与预警系统

  更多相关文章： 安全监控系统 有轨辅助车辆 无线通信技术 WLAN AP切换

【摘要】：随着经济和社会的不断发展,人们对于矿井下的安全状况越来越重视,针对不同的应用环境研制出了各式各样的安全监控系统。然而,对于迅速发展的矿井有轨辅助运输车辆,其安全监控措施却没有得到相应发展。因此,在对当前矿井安全监控系统进行大量调查和深入研究的基础上,结合当今快速发展的无线通信技术,本文提出了一种基于WLAN的矿井有轨车辆安全监控与预警系统。本文首先在深入分析系统需求的基础上,结合实际应用环境,对系统总体功能和结构进行了详细设计,将系统划分为4个功能模块,即车辆监控单元CMU、绞车控制单元WCU、视频显示单元VDU以及隧道内网。其中CMU完成拖车行驶中对障碍物或矿井工人的实时监测,WCU完成对拖车的自动制动处理,VDU完成视频图像信息和工作状态信息的实时显示,隧道内网完成数据指令和视频图像的可靠传输。然后对系统所使用的通信传输协议进行了具体设计,包括通信协议的制定和数据帧格式的设计。最后在系统总体设计的基础上,结合系统软硬件开发平台,对各功能模块进行了详细设计和具体实现,根据系统的具体结构完成了硬件电路的搭建,并根据系统的详细工作流程图完成了应用程序的开发,从而实现整个系统功能。在系统实现过程中,本文对所涉及到的AP切换问题进行了具体研究,通过查阅大量的相关参考文献,结合系统的实际应用场景,提出了一种适用于系统的AP快速切换方案,且分别在信道分配、切换机制以及认证机制等方面来对AP切换方案进行了详细设计。同时在此方案的基础上,本文进一步提出了相应的扫描改进策略,并在理论上进行了深入分析。本文最后对所设计和开发的系统进行了具体测试,包括功能测试和性能测试。功能测试结果表明系统能够实现所有基本功能,可以完成矿井有轨车辆的安全监控和预警任务。性能测试结果表明系统性能达到了相应标准,基本上能够满足系统的实际应用需求。总体来说,本次设计和实现的基于WLAN的矿井有轨车辆安全监控与预警系统能够完成对矿井有轨车辆行驶过程的实时监控和预警,对矿井下有轨辅助运输车辆安全监控系统的进一步深入研究起到一定的推动作用。
【关键词】：安全监控系统 有轨辅助车辆 无线通信技术 WLAN AP切换
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD76;TN925.93
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 研究背景及意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-17
• 1.3 主要研究内容17-18
• 1.4 论文结构及章节安排18-19
• 第二章 相关技术及工具概述19-31
• 2.1 系统开发平台及工具19-23
• 2.1.1 集成开发板介绍19-20
• 2.1.2 嵌入式Linux系统20-21
• 2.1.3 开发工具介绍21-23
• 2.2 WLAN技术23-27
• 2.2.1 WLAN技术应用及优势23-24
• 2.2.2 WLAN网络架构24-26
• 2.2.3 IEEE 802.11 系列标准26-27
• 2.3 TCP/IP传输协议27-30
• 2.3.1 TCP/IP和Socket概述27-28
• 2.3.2 基于TCP/IP的Socket编程28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 系统总体设计31-47
• 3.1 系统需求分析31-34
• 3.2 系统角色设计34-35
• 3.3 系统功能设计35-39
• 3.3.1 系统总体功能设计36
• 3.3.2 系统模块及功能设计36-38
• 3.3.3 系统功能层次38-39
• 3.4 系统结构设计39-44
• 3.4.1 系统总体结构设计40
• 3.4.2 模块结构设计40-44
• 3.5 通信协议设计44-46
• 3.5.1 通信协议制定44-45
• 3.5.2 数据帧格式设计45-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第四章 系统详细设计及实现47-67
• 4.1 CMU详细设计及实现47-51
• 4.1.1 CMU详细流程设计47-50
• 4.1.2 CMU具体实现50-51
• 4.2 WCU详细设计及实现51-54
• 4.2.1 WCU详细流程设计51-53
• 4.2.2 WCU具体实现53-54
• 4.3 VDU详细设计及实现54-56
• 4.3.1 VDU详细流程设计54-55
• 4.3.2 VDU具体实现55-56
• 4.4 系统中AP切换设计及实现56-64
• 4.4.1 系统中AP切换方案56-59
• 4.4.2 对AP快速切换的研究59-64
• 4.5 系统详细工作流程64-66
• 4.6 本章小结66-67
• 第五章 系统测试及分析67-73
• 5.1 系统测试环境67
• 5.2 系统具体测试67-71
• 5.3 测试结果及分析71-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 参考文献75-77
• 致谢77-79
• 作者简介79-80

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本文编号：776148