学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于Wi-Fi的矿用移动定位服务终端设计

作　者: 尚伟
导　师: 胡彧
学　校: 太原理工大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: Wi-Fi 人员定位嵌入式系统语音通信本安型设备
分类号: TD67
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,随着数据采集技术和通讯技术的不断发展,我国煤矿企业“六大系统”的覆盖程度和自动化水平都取得了很大的进步。井下无线通信技术,作为煤矿六大系统相互间管理与交流的核心技术,一直得到了广泛的关注。综合对比目前煤矿生产过程中出现过的无线通信技术,本文基于Wi-Fi技术的传输距离远、数据传输速度快和组网方便的优点,论证了将Wi-Fi技术应用于煤矿安全生产中的可行性,提出了具体的实现方案,详细设计了一种基于Wi-Fi的矿用移动定位服务(LBS, Location-Based Ser-vices)终端,并进行了模拟实验。基于Wi-Fi的移动定位服务终端,就是结合Wi-Fi无线通信技术与目前流行的LBS移动定位服务技术,利用STM32F107VC高性能低功耗微处理器,在实现低功耗的同时,满足本质安全型要求的用于井下Wi-Fi无线通信的终端设备。LBS终端利用在四个AP接入点构成的定位单元中的定位信息,要求实现对于终端当前位置所属环境的瓦斯浓度监测数据的实时监测与上传,和SIP语音会话功能。基于Wi-Fi的矿用移动定位服务终端的硬件设计主要包括：微处理器、Wi-Fi模块和音频处理器芯片的选型,STM32F107VC最小系统设计,WM-G-MR09-REF2Wi-Fi模块电路及天线的设计与连接,MIC、8欧姆喇叭与PCM3500音频处理芯片的连接和功率放大电路的设计,键盘与LCD显示模块的设计。此外,在完成硬件主体设计的基础上,按照国家本质安全型电气设备要求,对于印制电路板的本质安全型设计进行了优化。基于Wi-Fi的矿用移动定位服务终端的软件设计工作主要包括：井下巷道内Wi-Fi定位机制的设计,Wi-Fi定位机制下路径损耗系数与遮蔽因子的测定与校正方法的设计,STM32F107VC芯片上的μC/OS-II系统移植,uC/OS-Ⅱ系统下基于SPI接口的Wi-Fi驱动开发,基于SIP协议的VoIP语音通信功能的设计。最后,本文对基于Wi-Fi的矿用移动定位服务终端进行了模拟实验。首先完成了STM32F107VC芯片μC/OS-II系统移植,其次在室内初步模拟井下环境的前提下进行了Wi-Fi定位模拟。结果表明,当测试终端位于室内中心位置时,定位精度较高；当测试终端位于室内边缘时,定位精度则较差。总之,本文从探讨Wi-Fi技术在煤矿生产中的应用出发,初步设计了基于Wi-Fi的移动定位服务终端,并实现了SIP语音会话以及瓦斯浓度的实时监测与数据上传等基本功能。但是,在数据的分类、压缩与传输以及软件的低功耗管理两个方面仍需进一步改进,同时在终端的测试方面,需要建立模拟井下长直巷道的实验环境,对Wi-Fi定位、语音通信进行进一步测试,并利用PC机模拟服务器和井上监控端,给出终端设备无线数据的传输性能测试结果。

基于Wi-Fi的矿用移动定位服务终端设计

内容摘要

全文目录

相似论文