簡介:,,,,,,,基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的礦井移動(dòng)目標(biāo)定位算法的設(shè)計(jì),項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張楠所在單位機(jī)電工程學(xué)院,,,201704201812,,,,,項(xiàng)目的立項(xiàng)依據(jù)、研究內(nèi)容、研究目標(biāo)、以及擬解決的關(guān)鍵問題,研究基礎(chǔ)、擬采取的研究方案及可行性分析,項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處,項(xiàng)目的分年度具體實(shí)施內(nèi)容和預(yù)期成果,,01,,,本項(xiàng)目在經(jīng)典的RSSI的測(cè)距模型研究的基礎(chǔ)上,提出改進(jìn)的RSSI誤差補(bǔ)償算法。我們知道傳統(tǒng)RSSI定位算法是通過已知節(jié)點(diǎn)對(duì)未知目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的電磁信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行判斷,以信號(hào)的衰減程度為依據(jù),采用適當(dāng)?shù)男盘?hào)傳輸模型,計(jì)算出目標(biāo)節(jié)點(diǎn)相對(duì)于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置或者坐標(biāo)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的改進(jìn)型RSSI誤差補(bǔ)償算法,同時(shí)針對(duì)煤礦井下的特殊環(huán)境(煤礦井下巷道和開采區(qū)一般比較狹長),針對(duì)這一特殊環(huán)境,將二維定位環(huán)境轉(zhuǎn)化為一維線性定位環(huán)境,并提出了相應(yīng)的定位模型和比值定位算法,解決其受環(huán)境因素影響較大的缺點(diǎn),簡化定位算法模型,提高井下人員定位的精度。,,項(xiàng)目的研究內(nèi)容、目標(biāo),研究內(nèi)容,研究目標(biāo),,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基于RSSI的井下人員精確定位算法和煤礦綜合監(jiān)控人員定位系統(tǒng)組成一個(gè)貫穿井上和井下的通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)地面人員對(duì)井下各個(gè)區(qū)域人員活動(dòng)及分布的全面掌控,方便為井下人員生產(chǎn)工作進(jìn)行優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率。由于本算法定位精度較高,如遇井下突發(fā)安全事故,井上人員能夠立即通過本系統(tǒng)查找出各人員的具體位置和狀況,為制定救援方案提供及時(shí)、有效的數(shù)據(jù),使人員傷亡和事故損失降到最低。,,01,項(xiàng)目的研究內(nèi)容、目標(biāo),,煤礦生產(chǎn)多為地下作業(yè),空間狹窄,工作環(huán)境惡劣,時(shí)刻都有發(fā)生事故的可能。作為井下移動(dòng)目標(biāo)的主要對(duì)象人員就在這樣的環(huán)境中工作。因此,新型的煤礦井下綜合監(jiān)控人員精確定位系統(tǒng),必須實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦入井人員的實(shí)時(shí)跟蹤和精確定位,消除地面管理人員對(duì)井下作業(yè)人員的視野盲區(qū),隨時(shí)清楚掌握每個(gè)井下作業(yè)人員的位置及活動(dòng)軌跡。本項(xiàng)目的研究是在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的定位算法,主要是針對(duì)煤礦井下環(huán)境,為井上管理人員提供井下人員分布的精確位置信息,同時(shí)也可以用在其它的工業(yè)環(huán)境,具有較多的應(yīng)用領(lǐng)域。因此,通過采用國內(nèi)外先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),進(jìn)行人員精確定位算法的研究是非常必要的。,,目前國內(nèi)對(duì)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)具有突破性的研究相對(duì)較少,國內(nèi)所使用的煤礦井下人員定位系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)巷道的考勤功能或者僅僅實(shí)現(xiàn)粗略層面上的定位,完成井下人員位置的大致確定,很少能真正精確的實(shí)現(xiàn)人員定位跟蹤。如今,國內(nèi)對(duì)于煤礦井下人員精確定位與跟蹤技術(shù)的研究仍然是一個(gè)相對(duì)薄弱領(lǐng)域。,,,研究意義,研究現(xiàn)狀分析,,01,,我們知道井下環(huán)境較為復(fù)雜,在采用RSSI技術(shù)進(jìn)行定位時(shí),待測(cè)地點(diǎn)的環(huán)境、溫度、氣壓等因素有較大差異,測(cè)量距離和路徑衰減之間沒有一個(gè)固定的數(shù)學(xué)模型。通常采用的模型有基于各種測(cè)量數(shù)據(jù)的純經(jīng)驗(yàn)式模型,也有結(jié)合在物理參數(shù)測(cè)量及數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上的半經(jīng)驗(yàn)式模型。無論哪種模型,都無法很好的適應(yīng)于實(shí)際的通信環(huán)境,將其準(zhǔn)確的模擬出來。通過在模擬井下巷道中測(cè)試中得到以下結(jié)論,采用RSSI定位算法進(jìn)行定位時(shí),接收到的信號(hào)強(qiáng)度容易受定位環(huán)境因素的影響,信號(hào)波動(dòng)比較大。于是,本項(xiàng)目中設(shè)計(jì)了基于RSSI的誤差補(bǔ)償算法,根據(jù)對(duì)接收到的RSSI進(jìn)行誤差補(bǔ)償,通過實(shí)際環(huán)境測(cè)得的數(shù)據(jù)來推算出特殊距離下的RSSI均值,利用這些值對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)傳播模型進(jìn)行校正,更加精確得捕捉信號(hào)傳播的衰減規(guī)律和特征,使得建立的傳輸模型和實(shí)際環(huán)境下的傳播特征更加接近,從而有效地提高人員定位的精確程度。,,擬解決的問題,擬解決的問題,,,,研究基礎(chǔ)、擬采取的研究方案及可行性分析,,02,主要研究成果,實(shí)用新型專利,1張楠煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J礦業(yè)研究與開發(fā),2012,32(2)88932張楠礦井移動(dòng)目標(biāo)并發(fā)接收時(shí)間片調(diào)度算法J煤礦安全,2012,43(6)90923張楠基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的液壓系統(tǒng)數(shù)據(jù)測(cè)量方法研究J煤炭工程,2015,47(4)1051074張楠煤礦頂板錨固體失穩(wěn)模式探測(cè)儀的研發(fā)與應(yīng)用J中國煤炭,2016,42(9)50535張楠基于溫度補(bǔ)償?shù)墓饫w光柵井下錨桿受力動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)J煤礦安全,2016,47(4)1461496張楠基于CAN總線的煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J大同大學(xué)學(xué)報(bào),2012,458617張楠智能ETC系統(tǒng)中電子標(biāo)簽的防碰撞算法研究J大同大學(xué)學(xué)報(bào),2011,18083,1煤礦井下移動(dòng)目標(biāo)定位儀(獨(dú)立完成)2一種膠帶輸送機(jī)保護(hù)裝置(獨(dú)立完成)3一種煤礦井下人員定位儀(獨(dú)立完成)4一種便攜式瓦斯檢測(cè)儀(獨(dú)立完成)5一種車載監(jiān)控儀(獨(dú)立完成),,項(xiàng)目主持人張楠一直從事煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研究,多次從事與本項(xiàng)目有關(guān)的技術(shù)研究。參與了汾西煤礦集團(tuán)的攻關(guān)課題“數(shù)字化礦山三維模型的構(gòu)建及開發(fā)”、同煤集團(tuán)的攻關(guān)課題“選煤廠膠帶輸送機(jī)傷人保護(hù)裝置”等項(xiàng)目的研發(fā),在此基礎(chǔ)上不斷深入,以第一作者的身份發(fā)表多篇與煤礦綜合監(jiān)控相關(guān)的論文和專利,已有堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ),團(tuán)隊(duì)中有副教授和博士各一人,科技人員素質(zhì)較高,其中吳利剛在攻讀博士期間曾經(jīng)參與完成過多個(gè)國家自然基金項(xiàng)目,所以本項(xiàng)目組成員具有很強(qiáng)的科研能力,有能力承擔(dān)此項(xiàng)目的開展與實(shí)施。,發(fā)明專利,一種礦井移動(dòng)目標(biāo)無線通信防碰撞算法(獨(dú)立完成),研究基礎(chǔ),,02,,此外,項(xiàng)目組成員吳利剛在攻讀博士學(xué)位期間對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、無線傳感網(wǎng)的車隊(duì)控制有著較為深入的研究,以第一作者發(fā)表論文1LIGANGWU,ZIBAOLU,GEGUOANALYSIS,SYNTHESISANDEXPERIMENTSOFNETWORKEDPLATOONSWITHCOMMUNICATIONCONSTRAINTSPROMETTRAFFICTRANSPORTATION,VOL29,NO1,3544,20172吳利剛,郭戈,岳偉基于SDP處理機(jī)制下的網(wǎng)絡(luò)化車隊(duì)控制研究控制工程,VOL23,NO5,698705,20163吳利剛,郭戈基于信道受限的網(wǎng)絡(luò)化車隊(duì)控制與動(dòng)態(tài)調(diào)度研究控制工程,VOL23,NO6,915921,2016,研究基礎(chǔ),,02,,具體研究方案,,02,,,應(yīng)用RSSI定位時(shí),雖然定位區(qū)域不變,誤差系數(shù)和也會(huì)隨著周圍環(huán)境的變化而發(fā)生改變,這種改變會(huì)影響到定位系統(tǒng)的適應(yīng)性。為了解決這個(gè)問題,在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,可以根據(jù)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置已知性,通過信標(biāo)之間的通信,測(cè)算出,,再利用以上方法倒推出特定環(huán)境下和的值,將和更新到其余適宜的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中,不僅提供了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)能力,也保障了系統(tǒng)定位測(cè)量的精度。這種測(cè)距補(bǔ)償方法通過誤差補(bǔ)償RSSI測(cè)距數(shù)值,提升了系統(tǒng)定位精度,但它只是對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差的一種綜合式的補(bǔ)償,并沒有針對(duì)某一特定環(huán)境因素引起的誤差進(jìn)行針對(duì)性的補(bǔ)償,上述補(bǔ)償方式只能使測(cè)量值盡可能地接近實(shí)際值。在此基礎(chǔ)上,我們又引入距離比值定位算法,所謂距離比值定位,就是根據(jù)接收到的標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度,分別計(jì)算出錨節(jié)點(diǎn)與待測(cè)區(qū)域兩端讀卡器的距離和,然后利用兩種距離的比值來分析計(jì)算出標(biāo)簽的位置。,具體研究方案,,02,具體研究方案,,02,圖1誤差分析示意圖,如圖1所示,以錨點(diǎn)、為例,比更接近B1,、到讀卡器B1的距離分別為和,到讀卡器B2的距離分別是和,其中,,則有以下關(guān)系,可行性分析,,02,(39),由于、、、均為正數(shù),且,,所以,,根據(jù)式(39)可推導(dǎo)出(310)繼而可以得出(311),可行性分析,,02,可行性分析,,,,項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處,,03,本項(xiàng)目的特色,本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處,項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處,,,,項(xiàng)目的分年度具體實(shí)施內(nèi)容和預(yù)期成果,,04,,,,,,,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,整理現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研資料,制定詳盡的研究工作計(jì)劃和課題實(shí)施方案,,,,開發(fā)能夠基本符合井下實(shí)際環(huán)境的數(shù)學(xué)模型,對(duì)所開發(fā)的井下巷道模型進(jìn)行分析與測(cè)試,,,,對(duì)改進(jìn)的RSSI算法進(jìn)行分析與測(cè)試,,,,,,,準(zhǔn)備發(fā)表論文等各項(xiàng)工作,,,,根據(jù)各項(xiàng)研究內(nèi)容,形成研究報(bào)告,項(xiàng)目完成后,發(fā)表北大核心論文2篇。,,201706,201712,201709,201803,201804,201810,項(xiàng)目的分年度具體實(shí)施內(nèi)容和預(yù)期成果,,,,,,,,THANKYOUFORWATCHING,,,PPT模板下載WWW1PPTCOM/MOBAN/行業(yè)PPT模板WWW1PPTCOM/HANGYE/節(jié)日PPT模板WWW1PPTCOM/JIERI/PPT素材下載WWW1PPTCOM/SUCAI/PPT背景圖片WWW1PPTCOM/BEIJING/PPT圖表下載WWW1PPTCOM/TUBIAO/優(yōu)秀PPT下載WWW1PPTCOM/XIAZAI/PPT教程WWW1PPTCOM/POWERPOINT/WORD教程WWW1PPTCOM/WORD/EXCEL教程WWW1PPTCOM/EXCEL/資料下載WWW1PPTCOM/ZILIAO/PPT課件下載WWW1PPTCOM/KEJIAN/范文下載WWW1PPTCOM/FANWEN/試卷下載WWW1PPTCOM/SHITI/教案下載WWW1PPTCOM/JIAOAN/PPT論壇WWW1PPTCN,
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簡介:基于科學(xué)本質(zhì)視角的初中化學(xué)教學(xué)反思研究,,,,研究現(xiàn)狀,,,選題背景,,,,,,,,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,科學(xué)本質(zhì),1科學(xué)知識(shí)以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的本質(zhì)。2科學(xué)理論的構(gòu)建是從觀察到推論的過程。3科學(xué)理論和科學(xué)規(guī)律的功用及其之間的關(guān)系。4科學(xué)知識(shí)的創(chuàng)造性和想象性的本質(zhì)。5科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生具有主觀性。6科學(xué)知識(shí)的暫定性本質(zhì)。7科學(xué)知識(shí)與社會(huì)和文化有關(guān)。,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,1對(duì)滬教版初中化學(xué)教科書科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容的分析,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,,呈現(xiàn)方式,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,知識(shí)性質(zhì),化學(xué)事實(shí)類知識(shí)化學(xué)概念類知識(shí)化學(xué)規(guī)律類知識(shí)化學(xué)理論類知識(shí),,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,2基于科學(xué)本質(zhì)視角的化學(xué)教學(xué)自我剖析存在的問題,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,1,2,3,4,5,沒有將科學(xué)本質(zhì)寫入教學(xué)目標(biāo)中,缺乏科學(xué)本質(zhì)觀的反思性活動(dòng),作業(yè)設(shè)計(jì)中缺乏科學(xué)本質(zhì)觀的考查,忽視了化學(xué)史的作用,沒有顯性區(qū)別觀察和推論,對(duì)教科書內(nèi)容研究不夠深入,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,原因分析,對(duì)知識(shí)性質(zhì)的研究不夠,受傳統(tǒng)科學(xué)本質(zhì)觀的影響,教學(xué)行為缺乏認(rèn)識(shí)論指導(dǎo),基于科學(xué)本質(zhì)視角的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)策略,1,2,3,4,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,6,5,教學(xué)活動(dòng)中注重觀察和推論的區(qū)別,教學(xué)過程中注重知識(shí)的產(chǎn)生式,教學(xué)過程中設(shè)計(jì)反思性活動(dòng),作業(yè)的設(shè)計(jì)中體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)目標(biāo),7,利用化學(xué)史,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì),教學(xué)目標(biāo)中科學(xué)本質(zhì)顯性化,教學(xué)主題上升到認(rèn)識(shí)論水平,體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)觀的教學(xué)設(shè)計(jì)案例,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,結(jié)論,深化了自己對(duì)化學(xué)科學(xué)的理解,提高了自己對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解,提升了教學(xué)設(shè)計(jì)的能力,關(guān)于選題理論基礎(chǔ)反思研究提出策略案例設(shè)計(jì)結(jié)論,謝謝,THANKYOUFORYOURATTENTION,,敬請(qǐng)?jiān)u委老師批評(píng)指正,
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