（硕士学位论文）基于ZigBee的煤矿井下无线传感网络的研究--学位.pdf

摘要煤炭的安全生产关系到国民经济的发展,在我国的煤炭行业中,现今的煤矿安全信息系统大多是由有线网络构成,随着煤矿开采的加速,有线网络在扩展性、灵活性、覆盖率等方面都存在严重的不足,为了更好的解决这些问题,无线网络是最好的选择。是一种新兴的短距离、低速率、低功耗全新无线网络数据通信技术,协议简单、成本低、扩展性好、组网容易,将这种新技术、新方法应用于煤矿安全信息系统中有着重大的现实意义。本文对和其它无线通信技术进行比较分析,分析各自的优势,针对煤矿网络系统的特点,研究无线路由算法和自组网络等技术在煤矿安全系统中的应用,参考联盟制定的路由建立方法,定义了建立路由表、接收数据帧等问题的处理流程;完成了整个网络的总体方案设计,并参考公司的解决方案,采用公司生产的/设计了多种无线传感网络节点,包括传感节点、路由节点、中心节点以及用于定位的参考节点和定位节点,给出了不同节点的硬件设计和软件设计。本文分析了常用的网络仿真软件,采用优秀的网络仿真软件橹ち私诘的软件设计和网络性能,仿真结果表明,基于的无线传感网络可以满足煤矿安全生产的需要,而且比有线网络有更多的优点。由此可见,基于的无线传感网络将会在煤矿安全生产等工业安全生产领域占据重要的地位。图表参关键词:无线传感网络技术煤矿安全协议分类号:;
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刚炽样惑吼≈“胜日降圯一衍丫识叮独创性声明学位论文版权使用授权书塞徼理王太堂本学位论文作者完全了解塞徼理王太堂有保留、使用学位论文塞徼堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难论文在解密后适用本授权书学位论文作导师签名:褙陏一
概述课题研究背景在我国的能源工业中,煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的%左右,预计到年还将占%以上,煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。我国%的煤矿开采是地下作业,煤矿所面临的重大灾害事故是相当严峻的,造成的损失是极其惨重的。,瓦斯事故起,占%;年,全国煤矿共发生瓦斯事故穑劳耍咚故鹿仕劳鋈耸既ü嚎笫鹿首芩劳鋈耸%,其中发生一次死亡人以上特大瓦斯事故起,死亡耍月时分,湖南省邵阳市邵东县宏发煤矿发生特大瓦斯爆炸事故,人死亡;年眨轿魇〗鞘谐俏髑魃献缃沉0烀嚎蠓⑸黄鹛卮笸咚爆炸事故,已发现人全部遇难。因此遏制住瓦斯事故,改善煤矿安全状况是刻不容缓的事。煤矿安全事故有诸多方面的影响因素,但归结起来主要有自然条件、管理和技术三方面因素,要控制瓦斯灾害事故,减少煤矿安全事故的发生,必须从后两方面同时入手,强化管理和监督,提高防灾技术和装备水平。要从根本上增强在高危险环境下作业的安全性,必须依靠先进的科学技术,尤其是技术、嵌入式技术和无线网络技术进行有效的管理和监测。耆国安全生产工作要点》第九条明确提出,加强对现有瓦斯监控设施设备和联网系统的维护检查,所有低瓦斯煤矿都要安装瓦斯监测监控设施列。国家煤矿安全监察局在印发的耆ü嚎蟀踩纯黾蛞7治黾岸圆叽胧罚诙圆措施中也提出,狠抓瓦斯治理措施的落实。所有煤矿都要安装瓦斯监测监控设施,加强对现有设施设备和联网系统的维护检查将新技术、新方法应用于煤矿安全监测中对于遏制住瓦斯事故,改观煤矿安全状况会有重大的现实意义。基于此,本课题将无线传输技术应用于煤矿安全生产监控中,将无线传感网络的移动性和自组织网络特性与煤矿开采环境结合,将使得煤矿安全系统的数据传输性能和效率都得到较大的提高,从而提高我国煤矿整个行业的信息技术进程,降低系统扩展所带来的成本,相信正是煤矿企第赂攀
国内外无线传感网络的研究现状与存在问题业翘首期盼的。本课题来源于国家自然科学基金资助项目嗪牛,安徽高校省级自然科学研究重点资助项目,安徽理工大学博士基金资助项目。无线传感网络作为新兴的测控网络技术,是能够自主实现数据的采集、融合和传输应用的智能网络应用系统。无线传感网络综合了传感技术、嵌入式计算技术、现代网络技术、无线通信技术、分布式智能信息处理技术等。年,著名的美国商业周刊将无线传感网络列为世纪最具影响的项技术