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基于无线传感网络的掘进机远程监测系统研究的任务书
一、任务背景
掘进机是煤矿、铁矿、金属矿等矿山中常见的重型设备，作业场地通常比较狭窄、复杂，且存在一定的危险因素。传统的掘进机监控方式主要是由现场操作人员进行观察，数据采集与分析主要依靠人工。这种监测方式不仅存在效率低下、数据精度无法保证等问题，还存在操作人员的安全隐患。
针对传统监控方式的弊病，基于无线传感网络的掘进机远程监测系统可有效提高监管效率、提高监控精度、保障操作人员的安全。因此，本研究建立基于无线传感网络的掘进机远程监测系统，为掘进机操作人员提供有效的监控与管理手段。
二、任务目的
本研究主要旨在解决传统的掘进机监控方式无法满足实际需要、存在的问题无法得到有效解决的突出问题。具体目的如下：
1.建立一套掘进机远程监测系统，实现对掘进机的各项参数监测和远程控制
2.提升传统监控方式的效率和准确性，保障掘进机的正常运行
3.为工矿企业提供标准的掘进机监控方案，提高安全生产水平
4.探索无线传感网络在掘进机监控领域的应用和推广。
三、研究内容
1.系统需求分析：调研国内外掘进机监测系统、重点考虑采集和分析系统所需参数，进行功能需求分析，包括系统采集数据类型、采样时间、数据储存、统计分析等要求。
2.系统设计：设计基于无线传感网络的掘进机远程监测系统，包含多传感器数据采集、处理、分析、储存及远程通信系统等核心模块；完善软硬件接口和电气设计。
3.系统实现：实现无线传感网络数据采集、传输、存储、处理和分析;硬件和软件的编写与调试，进行系统联调测试和性能评估；
4.系统应用：将系统应用在实际掘进作业场地，对照采用传统掘进监测方式，进行系统性能评估和技术成果应用效果分析等实验研究。
5.系统推广：将系统推广应用到更广泛的现场掘进作业环境中，推动将无线掘进机监控技术应用于生产实践工作中，提高掘进机操作人员的生产效率与监管安全水平。
四、研究方案
1.对掘进机的各种参数进行采集、分析和存储，基于无线传感网络实现远程数据传输和远程控制；
2.设计人性化的图形界面，便于用户管理和掌握监测状态和数据；
3.基于现场实际情况，设计专业化的掘进机监控方案，保证系统的通用性和可操作性；
4.将无线传感网络的掘进机远程监测系统在实际掘进作业场地进行实验，并与传统掘进监测方式进行对比，评估系统性能和技术效益；
5.对实验结果进行数据分析，进行相关报告编写，并在工作间会议中进行技术交流和推广。
五、研究时间表
1.做好前期文献、资料搜集、系统需求分析、系统设计等准备工作，完成研究计划书，用时1个月；
2.制定实验方案、进行系统测试和性能评测，用时2个月；
3.撰写实验报告和技术论文，制作实验视频，用时1个月；
4.结合推广需求，制定具体的推广方案；并在相关会议上作技术交流和推广报告，用时1个月。
六、研究成果
1.建立一套稳定、高效的基于无线传感网络的掘进机远程监测系统；
2.完善掘进机监控体系，保障掘进机操作人员的安全；
3.推广无线传感网络在生产作业过程中的应用。
七、研究经费
本次研究项目经费预估总算500万元，主要包括设备采购、技术研发人员薪水、实验费用、数据采集与处理等，具体经费项目详见《掘进机远程监测系统研究》经费预算表。
八、参考文献
1.席永建,张凯.基于Sigfox网络的远程三相电子电能表数据监测系统[J].电子技术,2020,35(4):19-22.
2.金光宏,程向东.基于本质特征分析的露采掘进机状态监测[J].煤炭学报,2017,42(4):911-918.
3.史洪波,徐慧杰.基于无线传感网络的掘进机盾构机运行状态监测系统[J].工矿千人论坛,2018,41(12):41-45.