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基本信息
- 項目名稱：
- 井下災(zāi)難預(yù)防及處理系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)是一個基于單片機控制，無線組網(wǎng)，以及圖像傳輸?shù)沫h(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。功能模塊主要由傳感器信息采集模塊，數(shù)據(jù)庫操作模塊，視頻采集模塊，災(zāi)難預(yù)警模塊四部分組成
- 詳細介紹：
- 本作品主要研究的目標(biāo)是通過運用無線傳輸技術(shù)來構(gòu)建一個井下災(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)置多個目標(biāo)區(qū)，在所有的目標(biāo)區(qū)上設(shè)置無線傳感器模塊采集所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的信息，在井下設(shè)置信息采集端，逐個接收各區(qū)域中的傳感器的信息，存儲并通過串口把接收得到的信息傳到PC機上的顯示屏幕上，從而實現(xiàn)了對井下環(huán)境的實時監(jiān)測。同時將這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，方便管理者隨時的調(diào)用并且進行增刪改查操作。除了進行傳感器數(shù)據(jù)的采集，該系統(tǒng)還采用了視頻采集攝像機來采集視頻數(shù)據(jù)。采集來的視頻數(shù)據(jù)通過處理后在中央監(jiān)控平臺上顯示出來，監(jiān)控圖像可根據(jù)需要在多路視頻源中實時選擇、切換。工作人員可以根據(jù)實際需要對攝像頭的轉(zhuǎn)動方向進行控制，從而實現(xiàn)對井下環(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
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 眾所周知，我國是一個嚴(yán)重依賴煤炭能源的國家，同時也是礦難大國?；趯γ旱V井下環(huán)境進行有效監(jiān)控的想法，本小組設(shè)計實現(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： （1）本作品采用無線組網(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)定性和易擴展性構(gòu)建了一個兼具良好擴展性的實時檢測系統(tǒng)，（2）本系統(tǒng)提供對具體地點的實時圖像檢測，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，可由人工操作進行情景抓拍和圖像保存。（3）硬件設(shè)計中留有空閑接口，軟件設(shè)計過程中使用工廠設(shè)計模式，支持多監(jiān)測地點的擴充和傳感器種類擴充。 關(guān)鍵技術(shù)：（1) 無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地址時會輸出采集到的信息到中轉(zhuǎn)節(jié)點，當(dāng)收到中斷信號時，即停止發(fā)送。如此，避免了因為傳送大量地址碼而導(dǎo)致的誤碼現(xiàn)象，而且中轉(zhuǎn)節(jié)點識別所有傳感模塊節(jié)點，在識別的同時檢測數(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3s； （2）管理系統(tǒng)預(yù)警裝置誤報率≤5%； （3）及時將獲得的信息傳至PC機，并且可以有效避免因一次接收多個信息而造成的誤差 （4）無線射頻范圍：40米以內(nèi)有效
科學(xué)性、先進性
- 該作品采用無線組網(wǎng)通信技術(shù)結(jié)合AVR單片機控制模塊，對井下環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時采集和傳遞，同時輔以視頻捕捉和圖像保存技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫存儲技術(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，而且滿足了多方面監(jiān)控的需求，科學(xué)性與實用性兼具。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2011年5月參加哈工程大學(xué)“五四杯”科技競賽，獲得三等獎
作品所處階段
- 功能已經(jīng)基本實現(xiàn)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 我們保留專利權(quán)
作品可展示的形式
- 實物演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本作品可專用于對煤礦井下環(huán)境的檢測，也可置于其他環(huán)境如倉庫，民宅，商場等。具有良好的擴展性和實用性。市場前景看好。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前傳感監(jiān)控在各大研究機構(gòu)均屬于熱門研究方向，、針對某一特定領(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，無線領(lǐng)域鮮有涉及。
