基于WSN的礦井環(huán)境監(jiān)測及人員定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、煤炭作為中國的傳統(tǒng)能源之一，是國民經濟發(fā)展的重要支柱。近年來，隨著人們對煤礦安全的重視，煤礦的開采越來越朝著智能化、信息化甚至多元化的方向發(fā)展。在對井下的監(jiān)測環(huán)境和人員定位要求越來越高的同時，傳統(tǒng)的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)開始暴露出諸多問題。正在這個時期物聯(lián)網應運而生，而作為物聯(lián)網的支撐技術的無線傳感器網絡作為一種低功耗、低成本的信息采集和處理技術開始進入煤炭行業(yè)，也逐漸成為人們研究的方向，通過近二十年的研究與論證，無線傳感器網絡完全可以適用于

2、礦井環(huán)境的監(jiān)控甚至人員定位中。
　　 本文所做的工作如下:1.結合礦井應用背景，針對無線傳感器網絡，提出一種基于無線傳感器網絡的礦井環(huán)境監(jiān)測及人員定位系統(tǒng)。采用無線的通信方式和Mesh網絡結構的監(jiān)控系統(tǒng)將為礦井的安全生產提供更加可靠的保障。礦井監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是對環(huán)境參數進行監(jiān)測和對井下人員進行定位。2.在無線傳感器網絡中，路由協(xié)議和定位算法是當之無愧的核心技術，本論文將著重從這兩方面下手，對系統(tǒng)進行設計和分析，設計一個合理可

3、靠的環(huán)境監(jiān)測及人員定位系統(tǒng)。并介紹了傳感器節(jié)點軟硬件設計原則，給出軟硬件的設計的流程圖及電路圖。3.結合無線網絡網格Mesh的特點，搭建一個混合Mesh結構的的系統(tǒng)總體框架圖，對比普通網絡與無線傳感器網絡路由，驗證傳統(tǒng)的ADOV路由協(xié)議可以作為系統(tǒng)的路由協(xié)議使用。4.綜合考慮節(jié)點硬件開銷條件和礦井應用背景，提出基于質心迭代的DV-Hop定位改進算法和基于四邊形分解的質心算法來實現(xiàn)系統(tǒng)定位功能，該算法對硬件要求較低，簡單易行，滿足系統(tǒng)的定