發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 09:22

　　 隨著煤礦輔助運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展,無軌膠輪車因?yàn)槠渚哂袡C(jī)動(dòng)靈活、安全高效、適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),被越來越多的應(yīng)用在煤礦輔助運(yùn)輸中。由于煤礦存在地質(zhì)條件及生產(chǎn)成本限制,井下輔助運(yùn)輸巷道普遍較窄,一般情況下只允許一輛膠輪車單向通行。另外,井下巷道光照條件有限,來往車輛視線較差,導(dǎo)致運(yùn)輸效率低下,產(chǎn)生會(huì)車時(shí)頻繁倒車避讓、車輛擁堵等情況,更嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致追尾、車輛相撞等安全事故。為了提高膠輪車運(yùn)輸效率以及保障礦井安全生產(chǎn),研究礦用無軌膠輪車管理系統(tǒng)的是非常必要的。本文的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)并研究礦用無軌膠輪車管理系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)基站,其主要功能是接收車輛數(shù)據(jù),判斷行車方向以及接收、執(zhí)行上位監(jiān)控主機(jī)的命令。首先確定了監(jiān)測(cè)基站所采用的通信總線技術(shù)為CAN、RS-458總線技術(shù),無線通信技術(shù)為ZigBee無線通信技術(shù),分析了其優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn);其次對(duì)定位算法進(jìn)行了類比,確定本監(jiān)測(cè)基站適用的混合定位技術(shù),包括時(shí)間飛行算法以及信號(hào)強(qiáng)度算法兩種,根據(jù)井下巷道實(shí)際情況將運(yùn)輸巷道分為兩類并基于兩類巷道分別制定了不同的判斷以及控制策略;最后根據(jù)實(shí)現(xiàn)以上功能確定監(jiān)測(cè)基站的檢點(diǎn)布局,采用的硬件控制核心為PIC單片機(jī),以及各功能軟件模塊設(shè)計(jì),調(diào)試和應(yīng)用效果。目前井下無軌膠輪車交通控制系統(tǒng)已在彬長(zhǎng)大佛寺礦安裝運(yùn)行,各檢測(cè)點(diǎn)收集膠輪車信息準(zhǔn)確,各區(qū)段紅綠燈能夠脫機(jī)正常運(yùn)行,數(shù)據(jù)可通過CAN總線傳輸至調(diào)度中心進(jìn)行實(shí)時(shí)GIS圖顯示、遠(yuǎn)程控制以及存儲(chǔ)。應(yīng)用結(jié)果表明該監(jiān)測(cè)基站和檢測(cè)方案具有可行性,且符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,有效提高了膠輪車的效率,減少了膠輪車運(yùn)行的安全隱患。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD634
【部分圖文】：

圖 2.2 CAN 總線 OSI 參考模型的層結(jié)構(gòu)圖為傳輸實(shí)際數(shù)據(jù)的物理鏈路，涉及驅(qū)動(dòng)器/接收器的特征、同步、位等內(nèi)容。路層包括邏輯鏈路控制子層(LLC，Logical Link Control)和介質(zhì)訪edium Access Control)。邏輯鏈路控制子層(LLC)負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)及報(bào)文濾波、過載通知和恢復(fù)通知等。介質(zhì)訪問控制子層(MAC)定涉及幀結(jié)構(gòu)的控制、執(zhí)行總線仲裁、錯(cuò)誤檢測(cè)、以及總線的開啟與發(fā)送等。 總線幀結(jié)構(gòu) 總線通信中不同的幀具有不同的結(jié)構(gòu)，其中數(shù)據(jù)幀包含由發(fā)送器發(fā)用來以請(qǐng)求具有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀；錯(cuò)誤幀用來對(duì)數(shù)據(jù)幀驗(yàn)錯(cuò)；間的附加延時(shí)。幀的傳輸只能嚴(yán)格按照幀結(jié)構(gòu)，才能被 CAN 總線發(fā)送。據(jù)幀 7 種不同的位域：幀起始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC 域、應(yīng)

e 是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)上協(xié)議，具有低耗電、低成本、支持持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、低復(fù)雜度、快速、可靠、安全等特點(diǎn)[22]。主要接，用于要求傳輸速率不高且功耗低的各類電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳間歇性數(shù)據(jù)、周期性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用[23]�；� IEE范的媒體訪問層與物理層，傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信，傳感器功的方式通過無線電將數(shù)據(jù)在傳感器與傳感器之間傳播，因此 ZigBeeBee 協(xié)議棧e 協(xié)議�？煞譃閮刹糠�，IEEE 802.15.4 定義了物理層（PHY）和介質(zhì)規(guī)范；而 Zigbee 聯(lián)盟分別定義了網(wǎng)絡(luò)層（NWK）、應(yīng)用支持子層（APL）規(guī)范。Zigbee 協(xié)議棧就是將每個(gè)層協(xié)議集合在一起，以函數(shù)的形式接提供應(yīng)用層（API）的調(diào)用[24]。通信協(xié)議是一系列通信的標(biāo)準(zhǔn)，通該準(zhǔn)進(jìn)才能行數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收，協(xié)議棧就是協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)形式，構(gòu)具體如圖 2.3 所示。

圖 2.4 三邊測(cè)量法示意圖可得： 230233022022202102110dxxxydxxxydxxxy導(dǎo)出 O(x0,y0)的坐標(biāo)為： 232322232123232123211232313132222xxyydxxyydxxyyxxyy估計(jì)算法中有 n 個(gè)節(jié)點(diǎn) 1、2、3……n，其坐標(biāo)為(x1,y1)、(x2,y O（x0,y0），目標(biāo)節(jié)點(diǎn)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離為 d1、d2、的算法叫做極大似然估計(jì)算法[30]。圖 2.5 為極大似然估
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周玉芹;;新一代煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用淺述[J];山東煤炭科技;2015年12期

2 王可;;基于CAN總線技術(shù)的礦井膠輪車分布式架構(gòu)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];煤礦機(jī)械;2015年04期

3 苗曙光;李淮江;李崢;趙小敏;楊一軍;;基于PIC18F4580的CAN總線多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

4 郭海軍;續(xù)芳;;煤礦無軌膠輪車監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];工礦自動(dòng)化;2013年04期

5 張凱;;CAN總線單片機(jī)PIC18F4580在動(dòng)平衡機(jī)測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2013年04期

6 石玉廷;;煤礦防爆膠輪車在礦井輔助運(yùn)輸中的應(yīng)用[J];科技與企業(yè);2012年22期

7 王小平;羅軍;沈昌祥;;三邊測(cè)量法的結(jié)果穩(wěn)定性研究[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2012年06期

8 王鴻建;馮小龍;張劍英;姜曉燕;王星;;基于PIC的煤礦液壓支架壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];煤炭工程;2009年10期

9 白忠友;基于PIC18F248的CAN系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];中國(guó)儀器儀表;2004年11期

10 李劍鋒;高速快捷的井下無軌膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)[J];煤礦機(jī)械;2003年11期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 劉吉;ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由優(yōu)化算法研究[D];江蘇大學(xué);2017年

2 王江南;煤礦井下膠輪機(jī)車自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)—監(jiān)控基站的研制[D];西安科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2888565