基于WPAN的礦井移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議的研究與應(yīng)用.pdf

1、移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,具有實(shí)時(shí)性、離散性等特點(diǎn).礦井下的機(jī)電設(shè)備分為固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備兩種,對(duì)于移動(dòng)設(shè)備的安全監(jiān)控與管理需要借助無線通信的手段來實(shí)現(xiàn).礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)為井下移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控提供了一個(gè)可行的解決方案.井下移動(dòng)通信系統(tǒng)采用動(dòng)力載波、漏泄通信、感應(yīng)通信等方式解決井下流動(dòng)人員和移動(dòng)設(shè)備的監(jiān)控問題,系統(tǒng)通信方式和通信架構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能的基礎(chǔ)和關(guān)鍵. 文章研究了基于CAN+WPAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)井

2、下移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控功能的整體通信架構(gòu),深入分析了井下移動(dòng)通信系統(tǒng)的特征,對(duì)比其他移動(dòng)通信系統(tǒng),得出采用現(xiàn)場總線與無線通信技術(shù)解決移動(dòng)監(jiān)控問題的特點(diǎn)與優(yōu)勢. 設(shè)計(jì)新型的網(wǎng)關(guān)式移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用模型,對(duì)比其他無線通信到有線通信方式的優(yōu)缺點(diǎn),解決WPAN到現(xiàn)場總線(CAN)的通信問題.并將CAN+WPAN的移動(dòng)通信架構(gòu)應(yīng)用于井下機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng),采用模塊化設(shè)計(jì)方法,對(duì)BS(無線基站)與SDR(短距離無線通信設(shè)備)進(jìn)行設(shè)計(jì),確定嵌入式軟件與

3、硬件的設(shè)計(jì)思想. 對(duì)系統(tǒng)中存在的通信類型和信息類型進(jìn)行分類:設(shè)計(jì)無線通信節(jié)點(diǎn),移植802.15.4協(xié)議棧和CAN協(xié)議棧, 開發(fā)802.15.4-CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換應(yīng)用層模塊.設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的定位和管理方式進(jìn)行,確定系統(tǒng)內(nèi)部信息的臨時(shí)路由方式,設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)化方案,解決內(nèi)部信息冗余、沖突問題. 通信體系結(jié)構(gòu)的選取是實(shí)現(xiàn)井下移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控的關(guān)鍵因素,采用現(xiàn)場總線(CAN)與WPAN 802.15.4相融合的通信架構(gòu)具有實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、安全