基于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)井下環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，國(guó)內(nèi)煤礦事故發(fā)生越來(lái)越頻繁。煤礦事故多數(shù)發(fā)生于地下煤礦，一旦事故發(fā)生，煤礦原有的通信系統(tǒng)將可能失效，這將極大地阻礙礦難發(fā)生后井下的救援工作。目前，我國(guó)井下應(yīng)急救災(zāi)通信設(shè)備僅能提供語(yǔ)音或簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)信息，無(wú)法全面反映災(zāi)害區(qū)域的實(shí)際情況。本文正是基于這樣的背景，依托于國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“基于Mesh網(wǎng)絡(luò)井下可視化無(wú)線救災(zāi)通訊技術(shù)與裝備”(2013BAK06B03)，提出建立一套有效、可靠的井下無(wú)線應(yīng)急救災(zāi)通信系統(tǒng)，并完成了其中的環(huán)境監(jiān)

2、控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)需求，本文設(shè)計(jì)了井下應(yīng)急救災(zāi)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)。描述了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的基本現(xiàn)狀，選擇無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)為最適合的井下無(wú)線應(yīng)急救災(zāi)通信網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也進(jìn)行了測(cè)試和分析，最終選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
　　根據(jù)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件的詳細(xì)開(kāi)發(fā)需求，利用VC++6.0開(kāi)發(fā)工具使用C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件，對(duì)軟件中的各部分模塊進(jìn)行了詳細(xì)介紹

3、。煤礦井下環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是在實(shí)驗(yàn)室已有的環(huán)境探測(cè)器終端的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立自出地開(kāi)發(fā)了擁有諸多功能的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分為串口通信模塊、主窗口模塊、定位故障節(jié)點(diǎn)模塊以及預(yù)警模塊。
　　串口通信模塊主要負(fù)責(zé)與井下環(huán)境探測(cè)器之間的串口通信，以及對(duì)獲取后的氣體數(shù)據(jù)抽離、迸制轉(zhuǎn)換處理。主窗口模塊一方面對(duì)接收的氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，同時(shí)將八種氣體數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示;另一方面，由于控制臺(tái)主機(jī)硬盤(pán)大小限制，周期性將數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程服務(wù)器。

4、定位故障節(jié)點(diǎn)模塊主要用于在實(shí)際應(yīng)急場(chǎng)景或測(cè)試中快速定位出現(xiàn)故障的無(wú)線Mesh節(jié)點(diǎn)。預(yù)警模塊實(shí)現(xiàn)的是提前3秒鐘預(yù)測(cè)井下環(huán)境參數(shù)的值以及預(yù)警處理，進(jìn)而為救援人員爭(zhēng)取更多的寶貴時(shí)間。
　　在本文的最后，對(duì)煤礦井下應(yīng)急救災(zāi)“一體化”軟件平臺(tái)所基于的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)綜合性能測(cè)試以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)性能綜合測(cè)試。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)綜合測(cè)試選擇在北京大運(yùn)河森林公園，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、傳輸時(shí)延以及場(chǎng)強(qiáng)等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和統(tǒng)計(jì)分析。環(huán)