基于WSN的矿井环境监测及人员定位系统的设计与实现的开题报告.docx

基于WSN的矿井环境监测及人员定位系统的设计与实现的开题报告
一、选题背景和研究意义
现代矿山对于环境安全的要求越来越高，需要对矿井内的环境因素进行实时监测和分析。同时，也需要对矿工进行实时的定位和追踪，以便于在突发事件发生时，能够及时救援和应对。为解决这个问题，目前广泛采用无线传感器网络（WSN）技术来实现矿井环境监测和人员定位。WSN技术可以实现对矿井中各种环境因素的实时监测和收集，同时还可以通过分布在矿井中的节点进行实时人员定位和追踪，为矿山工作安全提供更大的保障。
因此，本课题选取了WSN技术为基础，设计和实现一种矿井环境监测及人员定位系统，旨在提高矿山工作安全水平，保护矿工的生命财产安全。该系统有广泛的应用前景，在矿井等封闭较强，易发生突发事件的场合，具有重要的应用价值。
二、研究内容和方法
本课题主要研究内容包括矿井环境因素的实时监测和人员定位这两方面。具体来说，主要包括以下几个方面：
1.设计和开发一种基于WSN的矿井环境监测系统。该系统由若干个无线传感器节点构成，可以进行矿井中温度、湿度、电气信号等多个环境因素的实时监测和数据收集，并将数据传输到数据中心进行分析和处理。
2.设计和开发一种基于WSN的矿工定位系统。该系统可以实时定位和跟踪矿山中的工人，通过定位和跟踪，可以提高矿工的工作效率和安全性。用于采集位置信息的设备可分布在矿井中的某些位置上，通过不断收集矿工位置信息，实时反馈矿工的位置和运动情况，并提供定位周边的情境信息。
3.研究和开发可视化的监测管理平台。该平台用于对采集到的环境监测数据和矿工定位信息进行分析和处理，并实现对各项指标和数据的可视化管理和展示。
本课题主要采用理论研究及实验研究相结合的方法进行研究。具体来说，会先进行相关技术的理论研究，了解WSN技术的原理、应用和发展现状，分析矿井环境因素的监测和矿工定位技术的特点和需求。然后，通过实验进行验证，设计和实现一套完整的矿井环境监测及人员定位系统，测试其性能和应用效果。
三、预期成果和应用价值
本课题预计可以实现一套基于WSN技术的矿井环境监测及人员定位系统，主要包括矿井环境监测节点、移动式矿工定位设备、监测管理平台等一些基础功能。在此基础上，还可能加入一些其他功能模块，例如数据加密、矿工健康监测、联网远程监控等。最终的成果将以实验结果、技术文档和应用案例等形式呈现，具有以下主要应用价值：
1.实现矿井环境的实时监测和追踪，提高矿山工作安全水平。
2.提高矿工工作效率和生产效益，实现工人定位和工作流程自动化管理。
3.推动WSN技术的应用和发展，拓展WSN技术的应用领域和产业市场。