学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于无线传感器网络的矿井环境及人员监测系统研究

作　者: 李伟兵
导　师: 王卫亚
学　校: 长安大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络 生命体征 矿井环境 同向梯度 接收信号强度指示
分类号: TP29-A1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 365次
引　用: 6次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


煤矿井下环境恶劣,给煤矿的安全生产和矿工的身心健康带来很大威胁。为了煤矿安全生产和管理以及矿工健康,有必要对矿井环境条件和矿工生命体征进行监控。无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,它具有低功耗、低成本、分布式和自组织等特性,非常适合于煤矿井下监控。本文将无线传感器网络技术引入矿井管理中,利用无线传感器网络对矿井环境及矿工生命体征进行监测,设计了基于无线传感器网络的矿井环境及人员监测系统(MEPMSoWSN),并对其中的关键技术进行了研究。基于无线传感器网络的矿井环境及人员监测系统通过采集井下瓦斯、二氧化碳、温湿度以及矿工的脉搏和体温等传感器信号来监测井下环境和矿工生命体征。针对矿井特殊的拓扑结构和节点的移动性,本文设计了满足井下数据传输要求的路由协议——同向梯度路由协议(SDG);针对矿井巷道带状分布的特点设计了基于接收信号强度指示的井下人员辅助定位方法,该方法可以将矿工位置信息及时提供给监控中心。经仿真实验分析得出,矿井环境及人员监测无线传感器网络工作稳定可靠,井下通信采用SDG路由协议是可行的,并且能够满足矿井监测网络数据传输的要求。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 论文研究的意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 国外研究及应用现状  10-11
    1.2.2 国内研究及应用现状  11-12
    1.2.3 我国矿井监测系统存在的问题  12
  1.3 论文研究内容  12-13
  1.4 论文组织结构  13-14
第二章 无线传感器网络及关键技术  14-26
  2.1 无线传感器网络  14-19
    2.1.1 无线传感器网络与现有无线网络的区别  14-15
    2.1.2 无线传感器网络的体系结构  15-18
    2.1.3 无线传感器网络的特点  18-19
  2.2 无线传感器网络关键技术  19-21
    2.2.1 路由选择  19-20
    2.2.2 定位技术  20
    2.2.3 能量管理  20
    2.2.4 数据融合  20-21
    2.2.5 时间同步  21
  2.3 ZigBee无线通信技术  21-25
    2.3.1 ZigBee技术的特点  22-23
    2.3.2 矿井采用ZigBee技术的可行性  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 MEPMSoWSN系统方案设计  26-41
  3.1 MEPMSoWSN系统设计目标与要求  26-27
    3.1.1 系统设计目标  26
    3.1.2 系统设计要求  26-27
  3.2 MEPMSoWSN整体结构和数据处理流程  27-28
    3.2.1 MEPMSoWSN整体结构  27-28
    3.2.2 MEPMSoWSN数据处理流程  28
  3.3 传感器节点设计  28-37
    3.3.1 传感器节点的设计原则  28-29
    3.3.2 传感器节点的结构  29-30
    3.3.3 传感器节点详细设计  30-37
  3.4 汇聚节点设计  37-39
  3.5 信息监控中心系统设计  39-40
    3.5.1 信息监控中心的功能  39
    3.5.2 信息监控中心的结构  39-40
    3.5.3 监控软件功能模块  40
  3.6 本章小结  40-41
第四章 MEPMSoWSN关键技术研究  41-57
  4.1 MEPMSoWSN路由算法研究  41-51
    4.1.1 矿用无线传感器网络信息传输要求  41-43
    4.1.2 无线传感器网络路由技术的现状分析  43-45
    4.1.3 MEPMSoWSN路由设计  45-47
    4.1.4 MEPMSoWSN路由实现  47-51
  4.2 MEPMSoWSN定位技术研究  51-56
    4.2.1 矿用无线传感器网络定位问题概述  51-52
    4.2.2 无线传感器网络常用定位算法  52-53
    4.2.3 MEPMSoWSN定位算法设计  53-55
    4.2.4 MEPMsoWSN定位实现  55-56
  4.3 本章小结  56-57
第五章 SDG路由协议仿真及分析  57-68
  5.1 仿真工具OPNET简介  57-58
    5.1.1 OPNET Modeler的优点  57-58
    5.1.2 OPNET仿真机制  58
  5.2 仿真目的  58-59
  5.3 仿真环境  59-64
    5.3.1 网络模型  59-60
    5.3.2 节点模型  60-62
    5.3.3 进程模型  62
    5.3.4 性能指标  62-64
  5.4 仿真结果分析  64-67
    5.4.1 节点速度对网络性能的影响  64-65
    5.4.2 节点数量对网络性能的影响  65-67
  5.5 本章小结  67-68
第六章 结论与展望  68-69
  6.1 结论  68
  6.2 未来研究展望  68-69
参考文献  69-73
攻读学位期间取得的研究成果  73-74
致谢  74

相似论文

  1. 基于ZigBee的室内定位系统的研究与设计,TN929.5
  2. 生命体征远程监控系统的设计与实现,TP311.52
  3. 基于RSSI的室内无线定位方案研究,TN929.5
  4. 医学生命体征无线采集与分析系统的设计与实现,TP311.52
  5. 大鼠胸部创伤的实验研究,R655
  6. 基于ZigBee的无线定位网络的研究与实现,TN929.5
  7. 基于ZigBee的无线传感器网络定位系统的研究与实现,TN929.5
  8. 基于无线传感器网络的粮库粮情监测系统设计,TP274.4
  9. 无线传感器网络RF定位算法研究,TN929.5
  10. 基于粒子群算法的三维无线传感器网络定位方法研究,TN929.5
  11. 基于ZigBee的无线传感器网络定位算法研究及应用,TP212.9
  12. 手机精确定位系统的设计与实现,TN929.5
  13. 基于RSSI的无线传感器网络定位技术研究及应用,TN929.5
  14. 无线传感器网络节点定位关键技术研究,TN929.5
  15. 矿井环境安全监测监控系统实验装置,TP277
  16. 嵌入式无线网络传感器的研究与设计,TP212
  17. 无线网络传感器及其微型操作系统的研究,TP212
  18. 基于测距技术的无线传感器网络定位技术研究,TP212.9
  19. 无线传感器网络定位算法的研究与实现,TN929.5
  20. 矿用无线传感器网络的研究与设计,TN929.5

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化技术在各方面的应用
© 2012 www.xueweilunwen.com