基于物联网的红柳煤矿井下安全监控系统设计
发布时间：2021-11-03 15:58
近年来,随着国家对煤矿行业的整顿与改革,煤矿安全、煤矿环境、煤炭产业调整等问题变得越来越突出。其中煤矿安全问题更是在多年的高强度监督下有了更高的安全生产要求。在煤炭安全中,处理井下紧急安全事故以及搜救遇难矿工是事故处理的第一要务。因此如何提高人员定位的准确性与高效性是具有实际意义的。本文以神华宁煤集团的红柳煤矿为研究对象,对煤矿的井下安全监控原系统存在的问题进行了部分改造与优化。本文以ZigBee技术为基础,根据红柳煤矿井下巷道的复杂程度进行了针对性的网络节点的分布设计,并提出了一种基于三重质心加权的人员定位算法。本文的主要工作如下:首先根据红柳煤矿的生产需求制定了安全监控系统的整体设计方案,其中主要包括了人员定位与监测系统并分析了工作工程;重点对人员定位系统所使用到的ZigBee技术以及用于产品设计的主要硬件及电路进行了设计分析,其中包括CC2530控制芯片、电源模块、串口电路、USB电路以及GWSD100型温湿度传感器和GJC4型低浓度甲烷报警传感器的电路设计等。在ZigBee网络参考节点设计上,充分考虑到了红柳煤矿的井下环境对信号强弱的影响并对特殊地段进行了定位信号加强处理。其次...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红柳煤矿的生产需求框图
控功能控主要负责的是对实时开采工作面以及不同地段胶带运输机，主要泵房、水仓等等方面的监控。监控的目的主要包括两个方面，一方和监督井下工作情况，对个别违章行为进行语音沟通，电话警告等作区域的监控，保证开采面的工作正常，电力供应无故障等等。理功能定位、人员轨迹跟踪、报警信息以及各类环境数据完成统计、存储计的整体结构形式以及系统层次的区别，由下而上一般可将本文所设计的红柳为：人员定位子系统以及各个检测模块，通讯以及数据传输方面主传输，井上结构主要为上位阶段的监控、显示、远程控制部分。以，图 2.2 给出了红柳煤矿监控系统整体结构示意图。以下将对三个功能等方面的阐述。
2 煤矿井下监控系统总体方案设计个主要组成部分，基本原理与家庭式的 WiFi 与手机终端相同，通过感器节点（路由器），以无线通讯的形式形成一个局域自组织网络。要作用在于对在其感知区域内的移动节点进行感知，并获得该移动节本文所涉及系统中无线传感网络中具体使用的通信技术为 ZigBee 技术网络主要包括三类节点：移动定位节点、参考定位节点以及协调器中在网络配置中具体配置为 EndDevice 节点、Route 节点以及 Co-ordina通过 Mesh（网状）拓扑结构连接组成无线传感网络，图 2.3 为 Mesh
【参考文献】：
期刊论文
[1]数据采集及无线通信系统设计的相关分析[J]. 蓝超文. 通讯世界. 2017(01)
[2]无线通信技术在智能交通系统中的相关应用与研究[J]. 卢鑫. 电子技术与软件工程. 2017(01)
[3]无线通信系统中信道的仿真研究[J]. 李芬. 无线互联科技. 2017(01)
[4]单片机无线通信系统的设计与实现[J]. 张静. 企业技术开发. 2017(01)
[5]基于无线通信的矿用本安型设备监测子站研制[J]. 杜岩,阚哲,冯禹,孙鹏飞,孟国营,朱三颖,满孝臣,李勇. 工矿自动化. 2017(01)
[6]基于ZigBee技术的煤矿巷道安全监测系统设计[J]. 吕一磊,何小刚. 工矿自动化. 2015(04)
[7]提高红外瓦斯传感器抗干扰性能及精度的研究进展[J]. 李云成,梁永直,贾文沛,容幸福. 工矿自动化. 2015(03)
[8]射频识别（RFID）隐私保护技术综述[J]. 周世杰,张文清,罗嘉庆. 软件学报. 2015(04)
[9]基于Zigbee技术的无线传感网络研究[J]. 杨萌,赵亮. 电子技术与软件工程. 2015(01)
[10]探究煤矿井下救援系统中ZigBee技术的应用[J]. 王海涛. 信息通信. 2014(10)
硕士论文
[1]基于ZigBee技术的室内定位系统研究[D]. 饶志训.湖北工业大学 2014
本文编号：3473962
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红柳煤矿的生产需求框图
控功能控主要负责的是对实时开采工作面以及不同地段胶带运输机，主要泵房、水仓等等方面的监控。监控的目的主要包括两个方面，一方和监督井下工作情况，对个别违章行为进行语音沟通，电话警告等作区域的监控，保证开采面的工作正常，电力供应无故障等等。理功能定位、人员轨迹跟踪、报警信息以及各类环境数据完成统计、存储计的整体结构形式以及系统层次的区别，由下而上一般可将本文所设计的红柳为：人员定位子系统以及各个检测模块，通讯以及数据传输方面主传输，井上结构主要为上位阶段的监控、显示、远程控制部分。以，图 2.2 给出了红柳煤矿监控系统整体结构示意图。以下将对三个功能等方面的阐述。
2 煤矿井下监控系统总体方案设计个主要组成部分，基本原理与家庭式的 WiFi 与手机终端相同，通过感器节点（路由器），以无线通讯的形式形成一个局域自组织网络。要作用在于对在其感知区域内的移动节点进行感知，并获得该移动节本文所涉及系统中无线传感网络中具体使用的通信技术为 ZigBee 技术网络主要包括三类节点：移动定位节点、参考定位节点以及协调器中在网络配置中具体配置为 EndDevice 节点、Route 节点以及 Co-ordina通过 Mesh（网状）拓扑结构连接组成无线传感网络，图 2.3 为 Mesh
【参考文献】：
期刊论文
[1]数据采集及无线通信系统设计的相关分析[J]. 蓝超文. 通讯世界. 2017(01)
[2]无线通信技术在智能交通系统中的相关应用与研究[J]. 卢鑫. 电子技术与软件工程. 2017(01)
[3]无线通信系统中信道的仿真研究[J]. 李芬. 无线互联科技. 2017(01)
[4]单片机无线通信系统的设计与实现[J]. 张静. 企业技术开发. 2017(01)
[5]基于无线通信的矿用本安型设备监测子站研制[J]. 杜岩,阚哲,冯禹,孙鹏飞,孟国营,朱三颖,满孝臣,李勇. 工矿自动化. 2017(01)
[6]基于ZigBee技术的煤矿巷道安全监测系统设计[J]. 吕一磊,何小刚. 工矿自动化. 2015(04)
[7]提高红外瓦斯传感器抗干扰性能及精度的研究进展[J]. 李云成,梁永直,贾文沛,容幸福. 工矿自动化. 2015(03)
[8]射频识别（RFID）隐私保护技术综述[J]. 周世杰,张文清,罗嘉庆. 软件学报. 2015(04)
[9]基于Zigbee技术的无线传感网络研究[J]. 杨萌,赵亮. 电子技术与软件工程. 2015(01)
[10]探究煤矿井下救援系统中ZigBee技术的应用[J]. 王海涛. 信息通信. 2014(10)
硕士论文
[1]基于ZigBee技术的室内定位系统研究[D]. 饶志训.湖北工业大学 2014
本文编号：3473962
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3473962.html
