煤礦救災(zāi)機(jī)器人監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)及無線信道特性分析.pdf

1、煤礦事故的頻繁發(fā)生使得煤礦的安全生產(chǎn)受到極大關(guān)注。災(zāi)難發(fā)生后，如何及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取災(zāi)害現(xiàn)場各類信息，以便進(jìn)行緊急救援、減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失是各國災(zāi)后救援面臨的重大難題。伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，人們已經(jīng)研制出了可以在第一時(shí)間進(jìn)入井下事故現(xiàn)場進(jìn)行探測并傳回現(xiàn)場情況信息的救災(zāi)機(jī)器人。本論文基于對井下受限空間中無線信道特性及數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯浚悦旱V救災(zāi)機(jī)器人和無線WIFI技術(shù)為主體，設(shè)計(jì)了一種煤礦救援機(jī)器人監(jiān)測系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容如下：

2、　　首先，本文闡述了煤礦救援機(jī)器人和無線通信技術(shù)在礦井下應(yīng)用的國內(nèi)外現(xiàn)狀，提出了課題的來源及研究意義。通過對主流短距離無線通信技術(shù)性能的比較，得出了WIFI技術(shù)被應(yīng)用于礦井的優(yōu)越性；并從電磁波的傳播原理和礦井內(nèi)無線信道傳播特性分析進(jìn)一步表明了WIFI技術(shù)在井下應(yīng)用的可行性與可靠性。
　　其次，運(yùn)用最小二乘法對基于RSSI的路徑損耗模型進(jìn)行改進(jìn)。通過在該模型中増加一個(gè)表示多徑效應(yīng)的修正因子t，并進(jìn)行實(shí)際測量和數(shù)據(jù)的仿真對比分析，結(jié)果

3、表明改進(jìn)后的模型更加接近無線信號(hào)在礦井受限空間內(nèi)傳播的實(shí)際情況。
　　第三，設(shè)計(jì)了基于WIFI的煤礦救援機(jī)器人無線監(jiān)測系統(tǒng)。硬件上，主要由礦井頂板軌道、救援機(jī)器人、個(gè)人PC機(jī)、無線AP和各類探測終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)組成；軟件上，利用常見的C/S(客戶端/服務(wù)器)模式進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)與存儲(chǔ)。
　　最后，利用VS2010編寫生成綜合監(jiān)測界面，運(yùn)行結(jié)果表明，監(jiān)控主機(jī)能將井下環(huán)境信息清晰、明確的顯示出來，系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)