基于无线传感器网络技术的钨矿监测系统与研究

本书特色

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本书重点论述了无线传感器网络技术在钨矿中的应用。结合钨矿开采的特点，设计了一种钨矿监测系统，用来监测钨矿井下环境及作业人员，可以提高生产效率和开采安全性。主要通过研究数据融合算法和leach协议，延长网络寿命；仿真uwb信号井下传输，指导进行节点布局；通过上位机编程实现监测功能。该系统性能稳定，可靠性高，对于提升钨矿开采的安全性和效率有明显效果。
　　本书内容深入浅出、概念清晰明了、阅读流畅，理论和实际应用相结合，是一本比较全面、系统、深入介绍无线传感器网络的著作。

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内容简介

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有线监控方式系统对线路的依赖性较强，无法满足井下全时空监测要求。无线传感器网络是信息科学领域一个全新的发展方向，也是新兴学科与传统学科进行领域间交叉的结果。因此，本书介绍无线传感器网络技术应用于钨矿监测中，对提升钨矿安全生产能力有着重大的理论和现实意义，此为本书的特色所在。

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作者简介

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樊宽刚，2002.09-2006.07 吉林大学 电气工程及其自动化 获学士学位2006.09-2008.06 吉林大学 测试计量技术及仪器 获硕士学位2008.09-2011.06 吉林大学 测试计量技术及仪器 获博士学位2012.03-2014.06 中国科学院自动化研究所 博士后2011.06—至今 江西理工大学机电工程学院 测控技术教研室

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目录

第1章 钨矿无线传感器网络技术应用绪论1.1 课题的研究背景及意义1.1.1 课题背景1.1.2 无线传感器网络技术的发展1.1.3 学术价值及对社会、经济发展和科技进步的意义1.2 国内外研究现状及发展动态分析1.2.1 wsn国外研究现状1.2.2 国内研究现状1.2.3 基于无线传感器网络的安全监测预警系统的研究现状1.2.4 发展动态分析1.3 影响钨矿安全运行的危险因素及其灾害形式1.4 预期结果和意义1.5 研究内容1.6 各章结构安排 第2章 数据融合技术在无线传感器网络中的应用研究2.1 无线传感器网络数据融合技术基本理论2.1.1 数据融合概念和作用2.1.2 数据融合分类2.1.3 数据融合相关技术2.1.4 数据融合在无线传感器网络中的应用2.1.5 数据融合技术的负面影响2.2 无线传感器网络路由协议2.2.1 路由协议概述2.2.2 wsn路由协议的特点2.2.3 路由协议关键技术问题2.2.4 路由协议的分类2.2.5 典型路由协议分析2.3 数据融合结构模型2.4 低层次数据融合算法2.4.1 数据预处理2.4.2 顺序加权数据融合算法2.4.3 算法仿真分析2.4.4 实例仿真结果对比分析2.5 高层次数据融合算法2.5.1 bp神经网络的基本原理2.5.2 bp神经网络关键问题分析2.5.3 bp神经网络数据融合模型2.5.4 仿真结果分析2.6 数据融合算法对网络能耗的影响2.7 本章小结 第3章 leach路由协议的研究与改进3.1 leach协议网络、能耗模型3.1.1 leach协议概述3.1.2 leach协议网络模型3.1.3 leach协议能耗模型3.2 leach协议算法描述3.3 leach协议的优点以及存在的不足3.4 leach协议的改进3.4.1 节点个数3.4.2 节点能量的选择3.4.3 簇头节点的选择3.5 协议的仿真与分析3.5.1 仿真环境与参数3.5.2 网络性能评估3.5.3 仿真结果与分析3.6 本章小结 第4章 超宽带无线传感器网络在矿井中的仿真研究4.1 超宽带技术简介4.1.1 uwb定义4.1.2 uwb无线传输系统4.1.3 uwb信号调制技术4.2 wsn的基本概念4.3 uwb无线传感器网络技术4.3.1 uwb无线传感器网络的系统基本结构4.3.2 uwb无线传感器网络的优点4.4 uwb无线传感器网络支撑的关键技术4.4.1 uwb无线传感器网络的mac协议4.4.2 uwb无线传感器网络的路由技术4.5 矿井超宽带无线传感器网络的系统方案设计4.6 矿井超宽带无线传感器网络脉冲波形的研究4.6.1 矿井uwb通信系统方案的确立4.6.2 uwb系统脉冲信号波形的研究4.6.3 传输距离与脉冲信号数据传输速率及发射功率的关系4.6.4 适合矿井uwb通信系统单脉冲波形4.7 矿井超宽带无线传感器网络的路径损耗模型4.7.1 钨矿矿井环境描述4.7.2 矿井下电磁波的传播方式4.7.3 矿井巷道中电磁波传输的固有损耗4.7.4 矿井巷道中电磁波传输的附加损耗4.7.5 矿井uwb的路径损耗模型4.8 矿井超宽带无线传感器网络节点收发信机的研究4.8.1 脉冲uwb发射机的设计4.8.2 脉冲uwb接收机设计4.8.3 电路仿真与结果分析4.9 矿井uwb天线的设计4.9.1 uwb天线设计要求4.9.2 矿井uwb微带贴片天线结构设计4.9.3 矿井uwb微带贴片天线性能分析4.9.4 脉冲超宽带系统模型4.10 本章小结 第5章 钨矿监测系统方案设计5.1 监测系统总体架构设计5.2 底层数据采集系统5.2.1 浸润线监测5.2.2 库水位监测5.2.3 坝体位移监测5.2.4 温湿度监测5.2.5 监测点分布5.2.6 矿区防雷设计5.3 zigbee传输网络拓扑结构5.4 上位机管理系统设计5.5 簇树型zigbee组网路由算法的改进5.5.1 cluster-tree路由算法研究5.5.2 cluster-tree路由算法的改进与仿真分析5.6 安全监测预警硬件系统设计5.6.1 无线通信模块与信号调理电路设计5.6.2 终端节点及协调器节点外围电路设计5.7 软件系统设计思想5.7.1 传感器节点软件设计5.7.2 通信程序设计5.7.3 上位机管理系统设计5.7.4 系统整体测试5.8 本章小结 第6章 总结与展望6.1 总结6.2 展望 参考文献

封面

书名:基于无线传感器网络技术的钨矿监测系统与研究

作者:樊宽刚

页数:240

定价:¥65.0

出版社:电子工业出版社

出版日期:2015-05-01

ISBN:9787121261220

PDF电子书大小:62MB 高清扫描完整版