基于WPAN的礦井移動目標監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議的研究與應用.pdf

1、移動目標監(jiān)控是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,具有實時性、離散性等特點.礦井下的機電設備分為固定設備和移動設備兩種,對于移動設備的安全監(jiān)控與管理需要借助無線通信的手段來實現(xiàn).礦井移動通信系統(tǒng)為井下移動目標的監(jiān)控提供了一個可行的解決方案.井下移動通信系統(tǒng)采用動力載波、漏泄通信、感應通信等方式解決井下流動人員和移動設備的監(jiān)控問題,系統(tǒng)通信方式和通信架構的選擇與設計是實現(xiàn)監(jiān)控功能的基礎和關鍵. 文章研究了基于CAN+WPAN技術實現(xiàn)井

2、下移動目標監(jiān)控功能的整體通信架構,深入分析了井下移動通信系統(tǒng)的特征,對比其他移動通信系統(tǒng),得出采用現(xiàn)場總線與無線通信技術解決移動監(jiān)控問題的特點與優(yōu)勢. 設計新型的網(wǎng)關式移動目標監(jiān)控系統(tǒng)的應用模型,對比其他無線通信到有線通信方式的優(yōu)缺點,解決WPAN到現(xiàn)場總線(CAN)的通信問題.并將CAN+WPAN的移動通信架構應用于井下機車監(jiān)控系統(tǒng),采用模塊化設計方法,對BS(無線基站)與SDR(短距離無線通信設備)進行設計,確定嵌入式軟件與

3、硬件的設計思想. 對系統(tǒng)中存在的通信類型和信息類型進行分類:設計無線通信節(jié)點,移植802.15.4協(xié)議棧和CAN協(xié)議棧, 開發(fā)802.15.4-CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換應用層模塊.設計監(jiān)控系統(tǒng)的定位和管理方式進行,確定系統(tǒng)內(nèi)部信息的臨時路由方式,設計系統(tǒng)的優(yōu)化方案,解決內(nèi)部信息冗余、沖突問題. 通信體系結(jié)構的選取是實現(xiàn)井下移動目標監(jiān)控的關鍵因素,采用現(xiàn)場總線(CAN)與WPAN 802.15.4相融合的通信架構具有實時、準確、安全