基于TD-SCDMA的新型矿井安全监测系统研究与实现.pdf

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年月日
西安科技大学硕士学位论文
论文题目: 基于 TD-SCDMA 的新型矿井安全监测系统研究与实现
专业: 通信与信息系统
学生: 翟宏伟(签名)___________
指导教师: 王安义(签名)___________
摘要
远程数据采集传输系统在工业控制及监测领域中有着十分重要的意义。传统的煤矿
远程监测系统依靠以太网技术或 CAN 总线技术传输数据。随着通信技术的日益发展,
原有的系统已经不能满足多方面的要求,设计成本更低,利用组网更方便、通信质量更
好的 3G 通信方式是本课题研究的目的。
本课题研究的是基于 TD-SCDMA 的远程数据采集传输系统,及其上位机监测软件系
统。利用 TD-SCDMA 终端模块的数据传输及其通过 TD 专网核心网 PS 域的 接
入的功能,实现数据采集终端与监控中心上位机软件系统之间的双向数据传递。
本系统以现有的大唐移动 TD-SCDMA 煤炭专网为依托,并不需要搭建新网络,并设
计研发了 TD-SCDMA 无线数据传输终端,通过连接各种矿用传感器实现数据的采集传
输。针对煤矿系统的通信现状,提出利用 TD-SCDMA 技术构建井下无线网络的方案。
通过对井下模拟巷道通信的实验研究,表明基于 TD 网络通信的可靠性,在此基础上
设计并实现了基于 TD-SCDMA 技术的矿井无线数据采集终端。该终端选用 TD 终端
模块 LC6311( + ) 作为通信平台,给出其和单片机的接口通信电路,实现采集数据的快
速、远距离传输,适合煤矿井下监测系统。
论文的结构是首先对 TD 网络架构和接口协议栈以及 TD 煤炭专网作了详细的讲解,
然后是 TD 矿用无线数据传输终端 DTU 设计与实现,最后是矿井安全监测系统上位机
软件的研究与实现。本研究可用于煤矿瓦斯,岩层矿压,岩层微震监测系统中,还可以
用于环境污染情况监测,远程抄表等。因此具有广阔的应用前景。

关键词: 数据采集;TD-SCDMA;无线数据终端; MSP430 单片机;上位机软件
研究类型: 应用研究
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Subject : Research and Implementation of the New Mine Safety
Monitoring System Based on TD-SCDMA
Specialty : Communication and Information System
Name : Zhai Hongwei (Signature)
Instructor : Wang Anyi (Signature)
ABSTRACT
Remote data collection and transmission system is of great significance in the field of
industrial control and monitoring. Traditional coal remote monitoring system relies on the
or CAN bus technology to transfer data. With the increasing development of
communication technology, the original system can not meet various requirements, and lower
design costs, use work mo