基于Mesh網(wǎng)絡井下救災環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(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，一旦發(fā)生事故，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，我國井下應急救災通訊設備僅能提供語音或簡單數(shù)據(jù)信息，無法全面反映災害區(qū)域的實際情況。另外，由于井下地理環(huán)境特殊，巷道錯綜復雜，使得礦井下通信以及發(fā)生煤礦事故后救援行動難以實現(xiàn)。同時，救援過程中極易發(fā)生各種次生災害，對各種次生災害的擔憂和無法準確判斷往往會嚴重遲滯救援工作的開展。本文正是

2、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)絡井下可視化無線救災通訊技術與裝備”(2013BAK06B03)，提出建立一套有效、可靠的井下無線應急救災通訊系統(tǒng)，并完成了其中的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)終端和終端軟件的開發(fā)設計。
　　根據(jù)井下應急救災通訊系統(tǒng)的網(wǎng)絡需求，本文構建了井下應急救災通訊系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)絡。提出了系統(tǒng)結構設計框架。從主要特點和網(wǎng)絡結構等方面描述了無線Mesh網(wǎng)絡，通過比較無線Mesh網(wǎng)絡與其他無線網(wǎng)絡

3、的性能特點，確定并選擇無線Mesh網(wǎng)絡作為井下無線應急救災通訊無線網(wǎng)絡。在此基礎上，對無線Mesh網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構和網(wǎng)絡設備也進行了測試和分析，選擇了最合適的網(wǎng)絡結構和網(wǎng)絡設備。
　　根據(jù)井下無線應急救災通信系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)設計的功能需求，開發(fā)了環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)終端，為了環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)的終端開發(fā)選擇了嵌入式開發(fā)系統(tǒng)作為開發(fā)的系統(tǒng)，ARM處理器作為嵌入式硬件平臺，Linux作為開發(fā)的操作系統(tǒng)。采用多線程的方式構建了終端平臺，完成了終端

4、環(huán)境參數(shù)采集和閾值報警功能。
　　根據(jù)控制中心環(huán)境參數(shù)監(jiān)測軟件開發(fā)需求，在VC++6.0平臺上利用C++語言開發(fā)了“環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)”軟件和“環(huán)境參數(shù)監(jiān)控終端圖形化顯示及報警系統(tǒng)”軟件。對數(shù)據(jù)傳輸格式和通信協(xié)議進行了設計，完成了各個功能模塊的開發(fā)，實現(xiàn)了在主控端對環(huán)境參數(shù)的監(jiān)控及圖形化顯示，同時還可以閾值報警。
　　本文最后進行了系統(tǒng)性能的綜合測試和性能分析。首先在大運河森林公園搭建測試環(huán)境，通過無線Mesh網(wǎng)絡的性能測試測