基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)井下環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，國內(nèi)煤礦事故發(fā)生越來越頻繁。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，我國井下應(yīng)急救災(zāi)通信設(shè)備僅能提供語音或簡單數(shù)據(jù)信息，無法全面反映災(zāi)害區(qū)域的實際情況。本文正是基于這樣的背景，依托于國家科技支撐計劃課題“基于Mesh網(wǎng)絡(luò)井下可視化無線救災(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)的開發(fā)設(shè)計。
　　根據(jù)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)需求，本文設(shè)計了井下應(yīng)急救災(zāi)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。描述了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的基本現(xiàn)狀，選擇無線Mesh網(wǎng)絡(luò)為最適合的井下無線應(yīng)急救災(zāi)通信網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，對無線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)開發(fā)需求，利用VC++6.0開發(fā)工具使用C++語言開發(fā)了環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件，對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)是在實驗室已有的環(huán)境探測器終端的基礎(chǔ)上，實驗室獨立自出地開發(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)境探測器之間的串口通信，以及對獲取后的氣體數(shù)據(jù)抽離、迸制轉(zhuǎn)換處理。主窗口模塊一方面對接收的氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，同時將八種氣體數(shù)據(jù)實時動態(tài)顯示;另一方面，由于控制臺主機(jī)硬盤大小限制，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)點模塊主要用于在實際應(yīng)急場景或測試中快速定位出現(xiàn)故障的無線Mesh節(jié)點。預(yù)警模塊實現(xiàn)的是提前3秒鐘預(yù)測井下環(huán)境參數(shù)的值以及預(yù)警處理，進(jìn)而為救援人員爭取更多的寶貴時間。
　　在本文的最后，對煤礦井下應(yīng)急救災(zāi)“一體化”軟件平臺所基于的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)綜合性能測試以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)性能綜合測試。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)綜合測試選擇在北京大運河森林公園，通過對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、傳輸時延以及場強等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)進(jìn)行測試和統(tǒng)計分析。環(huán)