收藏本站
《山东大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于WSN的智能矿井信息采集和分析系统研究与设计

王昊然  
【摘要】:现有煤矿安全系统难以确切了解井下被困矿工的人数、位置及所处的生命状态,急需一套辅助救援系统,能在事故发生后迅速确定井下人员的准确位置,掌握被困人员的生命体征,为人员救助提供可靠依据。 本论文开发基于无线传感网络的矿井人员姿态识别和生命体征监测系统,可以克服复杂环境对地下信息传输的影响,使得传输数据稳定可靠,发生事故时能够立即从监控计算机上查询事故现场的人员位置分布情况、被困人员数量以及具体位置等信息,为救援工作提供科学依据,将人员损失减少到最小。 本系统通常由地面中心站设备、数据通讯设备、监控设备、可穿戴式传感器系统构成,实现对井下环境多参数的连续监测。通过这种实时的状态采集系统,可以准确区分穿戴人跑、走路、站立不动等行为姿态以及人员的基本生理状态指标。 本系统使用基于ZigBee协议的无线传感网络系统,通过智能节点对井下人员的基本生理指标进行采集,并对其行为姿态进行识别,从而实现井下人员生命体征信息的监测。克服了传感器节点数量少,难以移动,和网络扩展性差,定位困难等缺点。 基于我国矿井监测系统的现状,建立既能监测井下环境信息又能监测人员生命体征和人员行为姿态信息的智能化可扩展监控系统,通过无线传感器网络对矿井环境及人员进行实时监测和预警分析,是现代化矿井急需解决的重要问题。 本课题利用物联网技术、智能传感与模式识别技术开发煤矿井下智能个人可穿戴安全系统。该系统由三部分构成:智能化信息采集节点、冗余通讯单元以及地面监控诊断系统。具体研究内容如下: ①生命体征监测。 ②基于加速度计的人体行为姿态识别。 ③环境参数采集与分析。 ④可穿戴系统设计。 ⑤基于Mesh搭建具有双冗余特征的井下通信链路。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TD76

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 林金朝;李国军;陈志勇;吴宝明;;可穿戴式生命体征监护设备的研制[J];传感技术学报;2009年05期
2 张继光;羊彦;李伟;;基于组合微惯性测量元件的人体动作检测系统设计[J];传感技术学报;2010年02期
3 崔璐;蔡觉平;赵博超;王鑫;;基于ZigBee技术的井下人员定位安全监测系统[J];大连理工大学学报;2011年S1期
4 穆乃刚;;ZigBee技术简介[J];电信技术;2006年03期
5 吴呈瑜;孙运强;;基于ZigBee的瓦斯无线监测系统硬件设计[J];今日电子;2008年01期
6 周湶;杨柱石;陈伟根;李剑;马小敏;;采用ZigBee PRO无线网络技术的导线舞动多点监测系统设计[J];高电压技术;2011年08期
7 赵海勇;刘志镜;张浩;;基于轮廓特征的人体行为识别[J];光电子.激光;2010年10期
8 田国会;吉艳青;黄彬;;基于多特征融合的人体动作识别[J];山东大学学报(工学版);2009年05期
9 柴淑娟;赵建平;;基于ZigBee技术的无线数据传输系统[J];通信技术;2010年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 郁映卓;基于人体运动特征的异常行为检测和姿态识别[D];西安电子科技大学;2011年
2 朱虔劼;基于ZigBee和以太网的无线传感网络环境关键技术研究[D];南京师范大学;2011年
3 由文凯;基于ZigBee的无线传感器网络路由协议的研究[D];南京邮电大学;2012年
4 刘辉;ZigBee无线传感器网络的设计与应用[D];苏州大学;2007年
5 赵晨;基于Zigbee技术的无线传感器网络的研究与实现[D];中国海洋大学;2007年
6 杨家兴;基于ZigBee的煤矿安全环境检测的设计与实现[D];西安电子科技大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 雷硕;赵贤林;;远程节水灌溉网络监控系统的设计与实现[J];安徽农业科学;2008年24期
2 郭万春;陈桂芬;宫鹤;刘洪岩;;基于无线传感网的土壤水分实时监测系统的设计[J];安徽农业科学;2012年22期
3 吕鑫;王忠;;ZigBee无线数据传输模块的设计与实现[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2010年04期
4 刘昊;;人体参数无线数据采集系统在电子智能服装中的实现[J];北京服装学院学报(自然科学版);2011年01期
5 谢慧鹏;王建明;张晶晶;;基于ZigBee技术的低功耗无线抄表系统的设计与实现[J];北京师范大学学报(自然科学版);2008年02期
6 周明;薛澄岐;汤文成;;基于使用方式的产品健壮设计研究[J];包装工程;2011年20期
7 张玉华;贾利民;李忠;;基于McWiLL的大范围多类型数据传输系统设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2011年05期
8 杨艳;胡伟全;程荣龙;;基于Zigbee技术的无线智能输液监护系统[J];成都大学学报(自然科学版);2012年02期
9 江晓玲;郑郁正;张先超;马耀耀;;ZigBee无线压力表标定程序设计[J];成都信息工程学院学报;2010年06期
10 黄文龙;徐道连;游颖敏;刘泽奎;;基于ZigBee和ARM的嵌入式智能家庭安防系统设计[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘昊;;面向电子智能服装的人体无线传感器网络构建[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
2 韩江洪;宋颂;冯琳;魏振春;;基于zigbee的矿井下人员定位系统的研究与设计[A];全国第十届企业信息化与工业工程学术年会论文集[C];2006年
3 郑夕健;宋争艳;费烨;;基于ZigBee技术的塔机群控无线通信系统[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
4 ;The Design and Application of Human Attitude Detector Based on Inertial Measurement Unit[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
5 兰西柱;陈炜;;基于ZigBee的高压开关柜无线测温系统的研究[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
6 傅航;邹伟;文立;;基于ZigBee的无线接入VOIP网关系统中通用模块设计与实现[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
7 高峰;宁帆;高泽军;;基于ZigBee技术的煤矿井下人员定位系统[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年
8 兰海;谭明皓;;基于ZigBee与GPRS技术的温室监控系统设计[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(中)[C];2009年
9 王平;施文灶;黄晞;程明传;;基于Zigbee协议的无线通信网络的硬件设计[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
10 戚剑超;魏臻;;基于ZigBee无线传感器网络的IPv6协议栈[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许俊杰;无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[D];郑州大学;2010年
2 董健;基于Zigbee的门式起重机起重量安全监控系统[D];大连理工大学;2010年
3 李定江;基于ZigBee的大棚环境监控系统的设计[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 李冰冰;城市路灯智能监控与节能控制系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
5 马跃其;基于ZigBee无线通信技术的智能家居系统[D];河南理工大学;2010年
6 潘涛;基于ZigBee传感器网络的煤矿安全监测系统研究[D];兰州大学;2010年
7 李昕;基于ZigBee的无线病房呼叫系统主控中心的软件设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 郭雪锋;风电场温度湿度无线数据采集系统[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 吴学君;基于ZigBee的无线病房呼叫系统主控中心的硬件设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 曾洁琼;ZigBee网络研究及其在智能家居系统中的应用[D];华南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 耿欣,沙斐,李云志;无线个域网的传感器应用设计[J];北京交通大学学报;2005年05期
2 李宁;须德;傅晓英;袁玲;;结合人体运动特征的行为识别[J];北京交通大学学报;2009年02期
3 杜晓兰,吴宝明,何庆华,卓豫;无创式微型动态血压监护仪的设计[J];北京生物医学工程;2002年03期
4 冯美玉,程胜,张勖,丁炜;Ad hoc网络中自愈路由协议研究[J];北京邮电大学学报;2005年02期
5 喻言,李宏伟,欧进萍;结构监测的无线加速度传感器设计与制作[J];传感技术学报;2004年03期
6 邵婷婷;马建仓;胡士峰;王超;;电子罗盘的倾斜及罗差补偿算法研究[J];传感技术学报;2007年06期
7 薛亮;李天志;李晓莹;常洪龙;;基于MEMS传感器的微型姿态确定系统研究[J];传感技术学报;2008年03期
8 程龙;王寿荣;叶甫;;硅微机械振动陀螺零偏温度补偿研究[J];传感技术学报;2008年03期
9 李国峰;王锦;张勇;邵巍;董海坤;梁科;;基于MEMS加速度传感器的智能输入系统[J];传感技术学报;2009年05期
10 谈加西;乐秀璠;胡南;王鹏程;;基于ZigBee Pro的低功耗温度监测系统的设计[J];传感器世界;2009年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢昕;基于物联网的远程家庭健康监护传感器网络研究[D];北京邮电大学;2011年
2 王华亮;基于蓝牙传输的便携式脉搏信号检测与分析系统[D];兰州理工大学;2011年
3 张婧婷;无线传感器网络路由协议研究与设计[D];南京师范大学;2005年
4 贺文;基于IEEE802.15.4/ZigBee的无线传感器网络研究[D];浙江大学;2006年
5 莫霄雁;无线传感器网络分簇式路由协议的研究和设计[D];浙江大学;2006年
6 安琦;无线传感器网络能量有效性路由协议研究[D];西北工业大学;2006年
7 蒋建辉;Zigbee网络的设计与实现[D];苏州大学;2006年
8 王晓迪;捷联惯导系统导航算法研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 赵晨;基于Zigbee技术的无线传感器网络的研究与实现[D];中国海洋大学;2007年
10 宁炳武;Zigbee网络组网研究与实现[D];大连理工大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高振清;孙厚芳;沈卓;;串行通信机床信息采集与远程监测技术研究[J];机床与液压;2007年04期
2 赵兵,王海涛,朱起,徐卫东;供热系统的信息采集及其模型的建立[J];油气田地面工程;2004年03期
3 ;团结奋进谋发展 清洁城市为人民[J];南方论刊;2010年S1期
4 谢明;;玉林市公司通过开展定点信息采集活动夯实网建基础[J];广西烟草;2008年10期
5 秦蕾;王春梅;;鞋靴定制中的客户信息采集概论[J];西部皮革;2011年03期
6 丸子;砖家;丁一;林佳路;;“想和你一起去吹吹风”[J];宠物派;2007年05期
7 杜飞;;一起亡人火灾调查的启示[J];消防技术与产品信息;2008年12期
8 范彩霞;路素青;;基于Web的数控机床信息采集技术研究[J];郑州铁路职业技术学院学报;2010年03期
9 武继军;王英;宋永恒;汪源;;矿山测量多点数据处理技术研究[J];煤炭工程;2007年07期
10 南树歧;闫文辉;彭勇;;螺杆泵采油系统工况测试仪信息采集方法[J];钻采工艺;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张洪生;;山东人影信息采集后期处理及动态显示[A];第27届中国气象学会年会人工影响天气与云雾物理新技术理论及进展分会场论文集[C];2010年
2 陈凌;张阳阳;陈宏;刘红漫;;《电光与控制》发行工作中的问题及解决办法[A];第7届中国科技期刊青年编辑学术研讨会暨中国科技期刊的经营与发展论坛文集[C];2007年
3 王方智;;现代物流信息自动采集技术[A];面向21世纪迎接物料搬运技术新发展——中国机械工程学会物料搬运分会第六届年会论文集[C];2000年
4 张瑞林;鲜学福;孙斌;;基于煤与瓦斯突出预测的瓦斯地质信息采集、分析系统研究[A];瓦斯地质研究与应用——中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会第三次全国瓦斯地质学术研讨会[C];2003年
5 赵新;;土壤阻力连续测试设备的试验研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
6 杨术明;杨青;杨成海;;精细农业信息采集通用软硬件平台设计[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
7 冯蕾;;无人值守远程综合监控系统[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
8 顾天奇;朱荣军;高欣;王健;;交通信息采集关键技术研究[A];全国城市公路学会第十九次学术年会论文集[C];2010年
9 逯龙;;关于LED信息显示技术在高速公路上的应用[A];2006年全国LED显示技术应用及产业发展研讨会论文集[C];2006年
10 李艾卿;;冰雪天气条件下中小尺度天气监测信息采集与传输的思考[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 青松;统计信息采集和反馈要突出“三性”[N];中国信息报;2005年
2 曹世河;人才供求信息采集制度[N];中国人事报;2007年
3 沈雪;福泉把派出所基础信息采集纳入“政府工程”[N];人民公安报;2007年
4 本报通讯员 李彦锋;规范信息采集提升民警战斗力[N];人民铁道;2011年
5 黄磊;广东先行尝试立法披露企业信用[N];21世纪经济报道;2007年
6 胡裔民;金保工程:劳动力市场的一面旗帜[N];云南经济日报;2006年
7 李俊标 王晓林;新城区劳动监察大队信息采集管理实现“数字化”[N];呼和浩特日报(汉);2010年
8 陈磊;刑侦信息化步伐加快[N];人民公安报;2007年
9 崔焱天张志军 高新亮;内蒙古地税局出台信息采集规范[N];中国税务报;2008年
10 苗莎莎;内蒙古移动:治安信息采集业务显神通[N];人民邮电;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马守明;基于WSN的普适计算情景感知关键技术研究[D];南京邮电大学;2011年
2 朱剑;WSN中节点布局、定位及移动节点路径规划问题研究[D];东北大学;2010年
3 李瑞雪;WSN节点定位算法及其安全性研究[D];吉林大学;2011年
4 王泉夫;基于WSN的工作面监控及瓦斯浓度预测关键技术研究[D];中国矿业大学;2009年
5 张晋;无线传感器网络覆盖控制算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张启忠;应用于土壤环境监测的传感器若干理论与技术研究[D];浙江大学;2009年
7 孔令和;绿色传感网的资源优化研究[D];上海交通大学;2012年
8 舒大兴;水文信息系统现代化研究[D];河海大学;2005年
9 常相茂;无线传感器网络中的覆盖控制与信息的安全传输[D];北京邮电大学;2011年
10 丁男;基于WSN的实时动态交通流数据获取相关技术研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王昊然;基于WSN的智能矿井信息采集和分析系统研究与设计[D];山东大学;2013年
2 余功江;WSN土壤湿度采集节点电压补偿方法研究[D];江苏大学;2010年
3 朱智辉;网络化测试中WSN的设计与路由协议的研究[D];燕山大学;2011年
4 李敦;WSN中节点布置及联盟结构生成问题研究[D];合肥工业大学;2010年
5 尹纪单;面向WSN的能耗均衡非均匀分簇路由协议研究[D];长安大学;2010年
6 徐月;WSN中基于目标跟踪的移动代理路由算法的研究[D];大连海事大学;2011年
7 胡涛;基于WSN的智能家居系统关键技术研究[D];宁波大学;2011年
8 骆珍荣;WSN网络中基于分簇实时传输算法研究[D];华中师范大学;2011年
9 王青正;基于能量高效的WSN分簇路由协议的研究[D];河南大学;2010年
10 韦哲;基于上下文感知技术的WSN路由协议研究[D];大连理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026