《基於無線感測器網路技術的鎢礦監測系統設計與探究》是2015年5月電子工業出版社出版的圖書，作者是樊寬剛、何學文、孫汗。
基本介紹
- 中文名：基於無線感測器網路技術的鎢礦監測系統設計與探究
- 作者：樊寬剛、何學文、孫汗
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2015年5月
- 頁數：248 頁
- 定價：65 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121261220
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書重點論述了無線感測器網路技術在鎢礦中的套用。結合鎢礦開採的特點，設計了一種鎢礦監測系統，用來監測鎢礦井下環境及作業人員，可以提高生產效率和開採安全性。主要通過研究數據融合算法和LEACH協定，延長網路壽命；仿真UWB信號井下傳輸，指導進行節點布局；通過上位機編程實現監測功能。該系統性能穩定，可靠性高，對於提升鎢礦開採的安全性和效率有明顯效果。
本書內容深入淺出、概念清晰明了、閱讀流暢，理論和實際套用相結合，是一本比較全面、系統、深入介紹無線感測器網路的著作。
圖書目錄
目錄
第1章 鎢礦無線感測器網路技術套用緒論 1
1.1 課題的研究背景及意義 1
1.1.1 課題背景 1
1.1.2 無線感測器網路技術的發展 5
1.1.3 學術價值及對社會、經濟發展和科技進步的意義 8
1.2 國內外研究現狀及發展動態分析 9
1.2.1 WSN國外研究現狀 9
1.2.2 國內研究現狀 13
1.2.3 基於無線感測器網路的安全監測預警系統的研究現狀 19
1.2.4 發展動態分析 21
1.3 影響鎢礦安全運行的危險因素及其災害形式 23
1.4 預期結果和意義 24
1.5 研究內容 26
1.6 各章結構安排 27
第2章 數據融合技術在無線感測器網路中的套用研究 28
2.1 無線感測器網路數據融合技術基本理論 28
2.1.1 數據融合概念和作用 28
2.1.2 數據融合分類 30
2.1.3 數據融合相關技術 31
2.1.4 數據融合在無線感測器網路中的套用 31
2.1.5 數據融合技術的負面影響 33
2.2 無線感測器網路路由協定 34
2.2.1 路由協定概述 34
2.2.2 WSN路由協定的特點 35
2.2.3 路由協定關鍵技術問題 36
2.2.4 路由協定的分類 36
2.2.5 典型路由協定分析 38
2.3 數據融合結構模型 40
2.4 低層次數據融合算法 42
2.4.1 數據預處理 42
2.4.2 順序加權數據融合算法 44
2.4.3 算法仿真分析 45
2.4.4 實例仿真結果對比分析 47
2.5 高層次數據融合算法 48
2.5.1 BP神經網路的基本原理 49
2.5.2 BP神經網路關鍵問題分析 51
2.5.3 BP神經網路數據融合模型 56
2.5.4 仿真結果分析 57
2.6 數據融合算法對網路能耗的影響 60
2.7 本章小結 61
第3章 LEACH路由協定的研究與改進 62
3.1 LEACH協定網路、能耗模型 63
3.1.1 LEACH協定概述 63
3.1.2 LEACH協定網路模型 64
3.1.3 LEACH協定能耗模型 64
3.2 LEACH協定算法描述 65
3.3 LEACH協定的優點以及存在的不足 68
3.4 LEACH協定的改進 70
3.4.1 節點個數 70
3.4.2 節點能量的選擇 72
3.4.3 簇頭節點的選擇 73
3.5 協定的仿真與分析 76
3.5.1 仿真環境與參數 76
3.5.2 網路性能評估 77
3.5.3 仿真結果與分析 79
3.6 本章小結 86
第4章 超寬頻無線感測器網路在礦井中的仿真研究 87
4.1 超寬頻技術簡介 87
4.1.1 UWB定義 87
4.1.2 UWB無線傳輸系統 89
4.1.3 UWB信號調製技術 90
4.2 WSN的基本概念 94
4.3 UWB無線感測器網路技術 96
4.3.1 UWB無線感測器網路的系統基本結構 96
4.3.2 UWB無線感測器網路的優點 97
4.4 UWB無線感測器網路支撐的關鍵技術 98
4.4.1 UWB無線感測器網路的MAC協定 98
4.4.2 UWB無線感測器網路的路由技術 100
4.5 礦井超寬頻無線感測器網路的系統方案設計 101
4.6 礦井超寬頻無線感測器網路脈衝波形的研究 103
4.6.1 礦井UWB通信系統方案的確立 103
4.6.2 UWB系統脈衝信號波形的研究 104
4.6.3 傳輸距離與脈衝信號數據傳輸速率及發射功率的關係 109
4.6.4 適合礦井UWB通信系統單脈衝波形 113
4.7 礦井超寬頻無線感測器網路的路徑損耗模型 114
4.7.1 鎢礦礦井環境描述 115
4.7.2 礦井下電磁波的傳播方式 116
4.7.3 礦井巷道中電磁波傳輸的固有損耗 117
4.7.4 礦井巷道中電磁波傳輸的附加損耗 121
4.7.5 礦井UWB的路徑損耗模型 124
4.8 礦井超寬頻無線感測器網路節點收發信機的研究 130
4.8.1 脈衝UWB發射機的設計 130
4.8.2 脈衝UWB接收機設計 135
4.8.3 電路仿真與結果分析 139
4.9 礦井UWB天線的設計 140
4.9.1 UWB天線設計要求 140
4.9.2 礦井UWB微帶貼片天線結構設計 141
4.9.3 礦井UWB微帶貼片天線性能分析 142
4.9.4 脈衝超寬頻系統模型 145
4.10 本章小結 146
第5章 鎢礦監測系統方案設計 148
5.1 監測系統總體架構設計 148
5.2 底層數據採集系統 151
5.2.1 浸潤線監測 151
5.2.2 庫水位監測 153
5.2.3 壩體位移監測 154
5.2.4 溫濕度監測 155
5.2.5 監測點分布 156
5.2.6 礦區防雷設計 157
5.3 Zigbee傳輸網路拓撲結構 158
5.4 上位機管理系統設計 160
5.5 簇樹型Zigbee組網路由算法的改進 161
5.5.1 Cluster-Tree路由算法研究 161
5.5.2 Cluster-Tree路由算法的改進與仿真分析 164
5.6 安全監測預警硬體系統設計 175
5.6.2 終端節點及協調器節點外圍電路設計 182
5.7 軟體系統設計思想 189
5.7.1 感測器節點軟體設計 190
5.7.2 通信程式設計 196
5.7.3 上位機管理系統設計 199
5.7.4 系統整體測試 213
5.8 本章小結 217
第6章 總結與展望 219
6.1 總結 219
6.2 展望 222
參考文獻 225
