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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 井下災(zāi)難預(yù)防及處理系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)是一個(gè)基于單片機(jī)控制，無(wú)線組網(wǎng)，以及圖像傳輸?shù)沫h(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。功能模塊主要由傳感器信息采集模塊，數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊，視頻采集模塊，災(zāi)難預(yù)警模塊四部分組成
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品主要研究的目標(biāo)是通過(guò)運(yùn)用無(wú)線傳輸技術(shù)來(lái)構(gòu)建一個(gè)井下災(zāi)難預(yù)防及處理系統(tǒng)。首先該系統(tǒng)在系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)目標(biāo)區(qū)，在所有的目標(biāo)區(qū)上設(shè)置無(wú)線傳感器模塊采集所監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的信息，在井下設(shè)置信息采集端，逐個(gè)接收各區(qū)域中的傳感器的信息，存儲(chǔ)并通過(guò)串口把接收得到的信息傳到PC機(jī)上的顯示屏幕上，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)將這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便管理者隨時(shí)的調(diào)用并且進(jìn)行增刪改查操作。除了進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)的采集，該系統(tǒng)還采用了視頻采集攝像機(jī)來(lái)采集視頻數(shù)據(jù)。采集來(lái)的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)處理后在中央監(jiān)控平臺(tái)上顯示出來(lái)，監(jiān)控圖像可根據(jù)需要在多路視頻源中實(shí)時(shí)選擇、切換。工作人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)方向進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井下環(huán)境的全方位監(jiān)控，以更好地起到災(zāi)難預(yù)警的作用。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 眾所周知，我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重依賴(lài)煤炭能源的國(guó)家，同時(shí)也是礦難大國(guó)。基于對(duì)煤礦井下環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)控的想法，本小組設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了井下災(zāi)難預(yù)防以及處理系統(tǒng)，為該領(lǐng)域的有效監(jiān)控盡一己之力。 創(chuàng)新點(diǎn)： （1）本作品采用無(wú)線組網(wǎng)通信的方式，傳遞采集的大量信息，并利用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和易擴(kuò)展性構(gòu)建了一個(gè)兼具良好擴(kuò)展性的實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，（2）本系統(tǒng)提供對(duì)具體地點(diǎn)的實(shí)時(shí)圖像檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，可由人工操作進(jìn)行情景抓拍和圖像保存。（3）硬件設(shè)計(jì)中留有空閑接口，軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中使用工廠設(shè)計(jì)模式，支持多監(jiān)測(cè)地點(diǎn)的擴(kuò)充和傳感器種類(lèi)擴(kuò)充。 關(guān)鍵技術(shù)：（1) 無(wú)線通信方面使用地址碼一位應(yīng)答算法，當(dāng)傳感模塊接收到本機(jī)地址時(shí)會(huì)輸出采集到的信息到中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)收到中斷信號(hào)時(shí)，即停止發(fā)送。如此，避免了因?yàn)閭魉痛罅康刂反a而導(dǎo)致的誤碼現(xiàn)象，而且中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)識(shí)別所有傳感模塊節(jié)點(diǎn)，在識(shí)別的同時(shí)檢測(cè)數(shù)值，提高了通信效率。（2）串口傳送數(shù)據(jù)的解包和查錯(cuò)讀取以及跳選算法，成功保證數(shù)據(jù)正確性，并減少了不必要的功耗。（3）攝像頭捕捉圖像的傳遞和瞬間抓拍并保存技術(shù) 主要技術(shù)指標(biāo)： （1）視頻監(jiān)控最大延遲不超過(guò)3s； （2）管理系統(tǒng)預(yù)警裝置誤報(bào)率≤5%； （3）及時(shí)將獲得的信息傳至PC機(jī)，并且可以有效避免因一次接收多個(gè)信息而造成的誤差 （4）無(wú)線射頻范圍：40米以內(nèi)有效
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品采用無(wú)線組網(wǎng)通信技術(shù)結(jié)合AVR單片機(jī)控制模塊，對(duì)井下環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和傳遞，同時(shí)輔以視頻捕捉和圖像保存技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)，支持歷史數(shù)據(jù)查詢和圖像監(jiān)控。不僅在技術(shù)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而且滿足了多方面監(jiān)控的需求，科學(xué)性與實(shí)用性兼具。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2011年5月參加哈工程大學(xué)“五四杯”科技競(jìng)賽，獲得三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 功能已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 我們保留專(zhuān)利權(quán)
作品可展示的形式
- 實(shí)物演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品可專(zhuān)用于對(duì)煤礦井下環(huán)境的檢測(cè)，也可置于其他環(huán)境如倉(cāng)庫(kù)，民宅，商場(chǎng)等。具有良好的擴(kuò)展性和實(shí)用性。市場(chǎng)前景看好。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 當(dāng)前傳感監(jiān)控在各大研究機(jī)構(gòu)均屬于熱門(mén)研究方向，、針對(duì)某一特定領(lǐng)域如井下環(huán)境的研究比較少。而且井下災(zāi)難監(jiān)控方面有線傳輸比較多，無(wú)線領(lǐng)域鮮有涉及。
