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基于无线自组网的矿井环境数据采集装置设计

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简介:
本设计提出一种基于无线自组网技术的矿井环境数据采集装置,旨在实时监测并传输矿井内部温湿度、有害气体浓度等关键参数,保障作业安全。 针对当前煤矿安全监测系统普遍采用固定有线传感器网络而导致的监测盲区问题,本段落提出了一种基于无线自组网的矿井环境数据采集设备设计方案,并详细介绍了其低功耗无线自组网设计。该方案以ATmega16L单片机为核心控制芯片,利用射频收发模块NRF24L01实现无线通信功能,采用平面式网络拓扑结构和按需路由方式来完成矿井环境数据的采集与预警工作,从而有效减少监测盲区,并确保了系统的安全性和可靠性。

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  • 线
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    本设计提出一种基于无线自组网技术的矿井环境数据采集装置,旨在实时监测并传输矿井内部温湿度、有害气体浓度等关键参数,保障作业安全。 针对当前煤矿安全监测系统普遍采用固定有线传感器网络而导致的监测盲区问题,本段落提出了一种基于无线自组网的矿井环境数据采集设备设计方案,并详细介绍了其低功耗无线自组网设计。该方案以ATmega16L单片机为核心控制芯片,利用射频收发模块NRF24L01实现无线通信功能,采用平面式网络拓扑结构和按需路由方式来完成矿井环境数据的采集与预警工作,从而有效减少监测盲区,并确保了系统的安全性和可靠性。
  • 线传感监测系统大作业
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    本项目旨在设计一种基于无线传感器网络技术的矿井环境监测系统,实现对矿井内有害气体浓度、温湿度及压力等关键参数的实时监控与预警,保障采矿安全。 无线传感网络课程的大作业是实现矿井环境检测的项目,并且包括实验报告以及图示,但不包含代码内容。
  • CAN总线系统毕业全稿》
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    本作品为针对煤矿安全监控需求而设计的一种基于CAN总线技术的数据采集系统,旨在实现井下环境参数实时、高效传输。该毕业设计涵盖了硬件选型与软件开发,以提高矿井作业的安全性和效率。 CAN总线(Control Area Network)是一种广泛应用的现场总线技术,在工业设备互连方面表现出高可靠性、独特设计以及高速长距离传输能力的特点。在煤矿井下数据采集系统中,CAN总线发挥了关键作用,解决了传统系统难以适应特殊环境的问题。 由于煤矿生产环境的独特性,地面常规系统的直接应用受到限制。因此,开发适合地下条件的监控系统至关重要。在此背景下,CAN总线技术提供了一个有效的解决方案:它能够连接各种监测设备,在井下实现数据高效传输和实时监控,从而提高安全性并提升工作效率。 在本篇毕业设计中,作者采用PHILIPS SJA1000作为CAN控制器模块、82C250作为收发器来构建一个基于CAN总线的测井数据采集系统。该系统充当了井下仪器与地面控制系统之间的桥梁角色:接收并执行来自地面的指令,并将收集到的数据上传至地面上方。 从硬件角度来看,设计采用了统一电路以减少重复工作量和提高通用性;软件方面则采取模块化方法增强灵活性。文中详细描述了系统的整体架构、硬件配置以及各个节点的功能等信息,确保系统具备简洁高效且安全的特点并具有较高的性价比优势。 CAN控制模块的实现是整个项目的核心部分,并完成了相应的软件设计任务。通过这种方式实现了工业总线技术在数据采集领域的实际应用案例,为煤矿井下环境的数据传输和管理提供了可靠方案支持。关键词包括:CAN总线、现场总线、SJA1000以及数据采集等。 这篇毕业论文全面探讨了CAN总线如何应用于煤矿井下的数据收集系统,并详细介绍了设计原理及其硬件及软件实现方法,对于从事相关领域研究或进行毕业设计的学生来说具有重要的参考价值。
  • ARM监控系统-论文
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    本文详细探讨了在矿井环境中应用ARM技术进行监测系统的开发与实施,旨在提升矿山作业的安全性及效率。文中分析了硬件选择、软件架构以及实际部署中的挑战和解决方案。 基于ARM的矿井环境监测系统设计旨在利用先进的ARM处理器技术来提升矿井内部环境监控的效率与准确性。此系统能够实时采集并分析包括温度、湿度、有害气体浓度等在内的多种关键参数,确保矿山作业的安全性及员工健康。通过智能化的数据处理和预警机制,该方案有望显著减少事故发生率,并提高整体运营管理水平。
  • USB总线与实现
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    本项目聚焦于开发一种基于USB接口的数据采集设备,旨在简化数据收集流程并提高效率。该装置能够兼容多种传感器输入,并提供用户友好的软件界面进行数据分析和管理。 本段落介绍了基于USB总线的数据采集设备的设计与实现过程,涵盖了硬件设计、固件(firmware)设计、Windows驱动程序模型(WDM)下的设备驱动程序设计以及应用软件的设计等方面。 在硬件方面,详细描述了数据采集设备的组成结构,包括32路模拟输入信号的多路模拟开关控制、AD转换器的应用、串行输出到移位寄存器的过程和并行写入FIFO存储器的技术。固件部分则重点介绍了基于89C52E2芯片设计的固件实现方法,该方案实现了对AD采样的控制以及通过USB控制器与主机间的通信功能。 驱动程序的设计采用了WDM模型,并将其分为两个层次:USB总线驱动程序和USB功能驱动程序,从而确保设备能够高效运行并易于管理。在应用软件方面,则是基于Windows平台开发的软件设计,主要实现了对数据采集设备的操作控制及数据收集的功能。 此外文章还涵盖了与USB协议1.1相关的四种传输方式(包括控制、块、中断和等时传输),以及USB控制器的工作原理:即通过中断机制将主机发起的请求通知给89C52系统,并由该系统根据具体需求对USB控制器的状态寄存器及数据寄存器进行操作,以完成所需的传输任务。最后还提及了WDM模型的优点,包括能够简化驱动程序编写过程、节约内存和资源以及减少错误发生的可能性等优势。
  • Arduino实时监测系统与实现
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    本项目设计并实现了基于Arduino平台的矿井环境实时监测系统,能够有效监控矿井内的温度、湿度及有害气体浓度等关键参数。 针对矿井生产环境在时间和空间上的动态特性,本段落旨在实现对矿井环境指标的实时监测。通过采用传感器技术和通讯技术,并结合Arduino UNO及各类传感器的设计,我们详细规划了矿井监测系统的软硬件架构,实现了包括温度、湿度和粉尘浓度在内的多项数据的实时监控与控制功能。 经过分析验证后发现,该系统具备较高的实用性和稳定性,在精度方面也表现出色。因此可以说这套监控体系不仅可靠而且有效,并且对推动矿井生产的机械化进程具有一定的促进作用。
  • SOPC技术下温湿度系统
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    本项目基于SOPC技术设计了一套适用于煤矿井下的温湿度自动采集系统,旨在提高矿井环境监测的安全性和效率。系统集成了高性能微处理器和传感器模块,能够实时、准确地收集温度与湿度数据,并通过网络传输至地面监控中心进行分析处理。此方案不仅提升了矿工工作环境的舒适度和安全性,也为煤矿企业的智能化管理提供了有力支持。 针对煤矿开采作业中井下温湿度数据采集点位多的问题,基于SOPC技术,并以Nios II处理器为核心设计的温湿度采集系统克服了单片机资源不足的缺点。该系统具有硬件资源丰富、设计开发周期短和支持传感器数量多的特点,在实际应用中的效果良好。
  • ROS和Contiki物联机器人
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    本项目旨在设计一种结合了ROS与Contiki操作系统的数据采集机器人,专门用于物联网环境中的高效数据收集。该机器人能够适应多种网络条件,并支持跨平台的数据处理能力,为智能家居、智慧城市等领域提供强有力的技术支撑。 本段落提出了一种基于ROS与OpenWrt、Contiki的新型物联网系统方案——ROS-IOT。该方案分为两个主要部分:物联网系统的搭建以及在这一系统下数据采集机器人的设计。 感知层采用了Contiki协议栈来实现传感节点的组网和数据传递;接入网关则使用了运行Openwrt操作系统的无线路由器,通过设置转换地址池、进行数据汇聚与处理,并基于rosserial_embeddedLinux技术将这些信息递送至ROS网络,实现了各层级的数据流通。应用层利用websocket技术设计了一个能够实现与ROS网络双向交互的web服务。 在机器人部分的设计中,主控设备为运行ROS环境的树莓派,电机驱动板则使用了stm32单片机。机器人的软件采用基于ROS Topic和ROS_bridge的通讯机制来简化其与其他系统模块之间的通信过程,并在此基础上拓展更多功能和服务,使得该机器人能够更容易地融入到物联网体系中去。
  • 单片机监控系统毕业论文.doc
    优质
    本论文详细探讨了基于单片机技术的矿井环境监控系统的开发与应用,旨在提升煤矿作业的安全性和效率。文中结合实际需求,创新性地提出了一系列解决方案,并通过实验验证了系统的稳定性和可靠性。 基于单片机的矿井环境监测系统设计毕业设计文档主要探讨了如何利用单片机技术构建一个有效的矿井环境监控平台。此项目旨在提升对地下作业环境中各种关键参数(如温度、湿度、有害气体浓度等)的实时监测能力,从而保障工人的安全与健康,并提高生产效率和管理水平。通过详细的设计方案及实施步骤,该文档为相关领域的研究者和技术人员提供了一个有价值的参考案例。
  • 单片机监控系统毕业论文.docx
    优质
    本论文设计并实现了一种基于单片机技术的矿井环境监控系统,旨在实时监测和保障矿井作业的安全性与稳定性。通过集成温度、湿度及有害气体等多种传感器,该系统能够有效预防事故的发生,并为工作人员提供一个安全的工作环境。 基于单片机的矿井环境监测系统设计毕业设计主要探讨了如何利用单片机技术构建一个高效的矿井环境监控体系。该文详细描述了系统的硬件架构、软件开发流程以及具体实现方案,旨在提升矿山作业的安全性和效率。通过对各种传感器的应用和数据处理算法的研究,确保能够实时准确地获取并分析矿井内的关键参数如气体浓度、温度湿度等信息,并通过合理的预警机制保障工作人员的生命安全与健康。