基于物联网的矿井应急无线语音系统研究

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1、．分类号；单位代码１０３６１：一姜泉进义乂ｆ？ＡＮＨＵＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ—论文題目：基于物联网的矿并应急无线语音系统妍究化者娃名；范静静专业名称；计算机科学与技术肆师姓名：陈棒副教授完成时间—；二〇六年六月ＴＰ３９１论文编号：中图分类号：５２０密；么开学科分类号：级安徽理王大学硕去学位论文基于物联网的矿井应急无线语音系统研究作者姓名：范静静专业名称：计貸机科学与巧术

2、研巧方向：物联网技术导师姓名：陈辉副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：何留进论文答辩日期！２０１６年６月４日安巧理工大学研巧生处＞〇冷年＾月７曰；？ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏ打ｉｎｃｏｍｐｕｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｍｅｒｇｅｎｃｙＷｉｒｅｌｅｓｓＶｏｉｃｅＳｙｓｔｅｍｏｆＭｉｎｅＢａｓｅｄｏｎＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｓｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＦａｎＪｉｎｇｊｉｎ

3、ｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＣｈｅｎＨｕｉｐＣｏｌｌｅｅｏｆＣｏｍｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｇｇＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＮｏ．１６８ＳｈｉｍｅｎＲｏａｄＨｕａｉｎａｎ２３２００１Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ，ｇｇ，，，Ｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成

4、果，化不包含为获得安徵理工大学或其他教育机拘的学化或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：满日期：＞４年＾月＾日学位论文版权使用授权书本学俭论文作者堯全了婚安鞭理工大学有保留、使用学位论文的规定，巧：巧究生在校玫读学位期间论文工作的知巧产权单俭属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和雜盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理王大学可！＾将学位论义的全部或部分内容编入有关

5、数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或担描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）＊＾学位论文作者签名签字日期：）／＜年月》日导师签名：签字旧期；＞０合宇月日？摘要，煤矿安全事故时有发生，威胁着矿工的人身安全煤炭开采业作为高危行业，同时给企业也带来了巨大的经济损失。煤矿安全监控和通信系统作为提高煤矿生。产安全的有效途径和手段，在煤矿的安全生产中发挥了重要的作用但现有的监测监控网络尤其是有线网络易受到损坏，布设和维护成本高，应对井下突发事故的能为

6、较弱。当矿难事故导致井下综采或掘进等关键区域断电或系统线路遭到破一。坏时，监控和通信系统可能无法正常工作，不利于救援工作的开展因此研究种能够在特殊环境下有效实现井上和井下的应急无线语音通信系统非常必要。随着物联网技术尤其是近距离等无线通信技术的发展和成熟，为矿井应急无线语音系统的实现提供了多样化的技术支撑。Ｚｉｇｂｅｅ网络的功耗低、网络自愈能力强、组网灵活便捷、易铺设、成本低等优点比按适合井下环境，而蓝牙技术在终端接入方面不可替代的优势也较适合作为本系统的终端巧各。在充分分析无线一Ｚ种采用

7、ｉ语音通信系统和监测系统的基础上，提出了ｇｂｅｅ无线技术和蓝牙技术ｉ相结合实现井下无线语音应急通信系统的方法，其中传输网络采用Ｚｇｂｅｅ网络，语音终端采用蓝牙方式。由于Ｚｉｇｂｅｅ网络的低功耗要求及在传输速率方面的不足，研究了凡种简单的语音压缩编码算法的工作原理，结合系统需求选择自适应差分脉冲编码算法ＡＤＰＣＭ作为系统的语音压缩算法。应急无线语音系统传输网络将传输信号类型分为主级信号与次级信号，在无语音信号传输需求时，该数据信息作为，传输网络主要进行监测监控数据的传输主级信号，而语音信号为

8、次级信号。系统正常工作时优先满足主级信号的带宽，当事故发生时人为地切换信号优先级，Ｗ保证语音信号传输需要的带宽。本文选用ＣＣ２５３０巧片作为Ｚｉｇｂｅｅ横块，ＣＣ２５４０作为蓝牙模块和Ｈ星Ｍｉｃｒｏ２４４０开发板作Ｚ—为ｉｇｂｅｅ蓝牙网关的硬件平台搭建井下应急无线语音系统，并通过功能模拟测试验证该系统能够满足语音通信的带宽需求，