井下Mesh救災(zāi)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)終端及傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、我國是世界上的產(chǎn)煤大國，對(duì)煤炭的需求非常大，但是近年來，煤礦事故高發(fā)，給礦工的人身安全帶來了威脅，同時(shí)也影響了我國的煤炭開采工作;但是，我國在井下救災(zāi)通訊技術(shù)方面的研究十分薄弱，井下救災(zāi)所使用的裝備十分落后，這些問題又進(jìn)一步加深了這種矛盾，因此組建一套現(xiàn)代化、集井下無線視頻、語音和環(huán)境監(jiān)測為一體的救援網(wǎng)絡(luò)勢在必行。
　　隨著信息的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其中無線Mesh網(wǎng)絡(luò)就是其中的一種，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為一種無線多跳

2、技術(shù)，具備快速組網(wǎng)、高帶寬和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為下一代無線網(wǎng)。在煤礦井下非常復(fù)雜的環(huán)境下，Mesh網(wǎng)絡(luò)可以保證在煤礦發(fā)生礦難時(shí)，網(wǎng)絡(luò)仍然可以可靠的通信，該技術(shù)為井下通信救援提供了一個(gè)可靠的平臺(tái)。本文依托國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“煤礦突水、火災(zāi)等重大事故防治關(guān)鍵技術(shù)及裝備研發(fā)”(SQ2012BAJY3504)，對(duì)井下救災(zāi)系統(tǒng)進(jìn)行分析，構(gòu)建了井下Mesh救災(zāi)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型和邏輯結(jié)構(gòu)，并對(duì)其中的井下無線數(shù)據(jù)終端子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，

3、并借助該終端完成與無線傳感網(wǎng)的互聯(lián)互通，本文具體的工作主要包含以下內(nèi)容:
　　1、根據(jù)井下無線數(shù)據(jù)終端的業(yè)務(wù)需求，對(duì)該終端的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選用ARM9架構(gòu)的主控制芯片，構(gòu)建了終端的硬件平臺(tái)和基于Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺(tái);移植了威盛Solomon VT6656無線網(wǎng)卡模塊，以保證終端能成功接入到Mesh網(wǎng)絡(luò)。
　　2、對(duì)終端的應(yīng)用軟件部分進(jìn)行開發(fā)，對(duì)井下緊急報(bào)警、短消息發(fā)送、設(shè)備控制及傳感網(wǎng)互聯(lián)功能進(jìn)行融合，

4、采用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，最終開發(fā)出一套滿足需要的應(yīng)用軟件。
　　3、對(duì)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行開發(fā)，對(duì)傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中軟件包含兩部分:協(xié)調(diào)器側(cè)的軟件和數(shù)據(jù)終端側(cè)軟件;并對(duì)Mesh網(wǎng)絡(luò)與無線傳感網(wǎng)之間數(shù)據(jù)通信的格式進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以保證網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。
　　4、在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對(duì)所設(shè)計(jì)的無線數(shù)據(jù)終端和無線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行測試，首先對(duì)實(shí)驗(yàn)室搭建的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行了測試，然后對(duì)