煤矿应急救援无线传感器节点关键技术研究

发布时间：2024-02-18 01:45

　　本文针对煤矿井下重大灾变应急救援传感器节点存在的抗灾性差,且灾变后信息难以获取等问题,以构建适应煤矿灾变应急救援的无线传感器节点为目标,紧密结合煤矿井下的灾变特征,对煤矿应急救援无线传感器节点关键技术展开研究。本论文完成的主要工作如下:(1)建立了煤矿应急救援无线传感器节点的灾变通信模型。首先根据煤矿灾变后的地理环境特征,提出了煤岩覆盖下的电磁波通信模型,并对433MHz和2.4GHz频段下的电磁波在煤层中的传输特性展开分析。分析结果表明电磁波在该灾变模型下的吸收常数在低频段变化趋势比较明显,在高频段趋于常数,且吸收常数与煤层电导率成正比,与围岩电导率成反比。理论计算得出,电磁波在煤层中传输距离远大于正常巷道中节点部署的间距和通信覆盖范围,因此电磁波能够保证煤岩覆盖下节点之间的正常可靠通信。(2)设计了煤矿应急救援无线传感器节点功能性硬件并对其节点功能展开测试。首先提出了无线传感器节点的功能性硬件架构,主要包括数据采集模块、数据处理和控制模块、两个通信模块和供电模块,并对各模块进行元件选型和电路设计,提出相应的电路抗干扰措施,根据所设计的电路绘制节点PCB板,完成节点电路板实物制作;紧...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-5为两个射频的接口电路

（2）复位电路单片机在可靠的复位之后，才会从0000H地址开始有序的执行应用程序。同时，复位电路也是容易受到外部噪声干扰的敏感部分之一。因此，复位电路应该具有两个主要的功能：首先必须保证系统可靠的进行复位，其次具有一定的抗干扰的能力。本文采用阻容复位的方式，如图3-3所示....

本文编号：3901680