矿用有轨车辆智能辅助驾驶系统设计与实现

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1、硕士学位论文＿矿用有轨车辆智能助驾驶系统＇设计与实现作者姓名丁禹钧学校导师姓名、职称王琨副教授＾企业导师姓名、职称齐源高工申请学位类别工程硕士１学校代码10701学号1503121815分类号TP39密级公开西安电子科技大学硕士学位论文矿用有轨车辆智能辅助驾驶系统设计与实现作者姓名：丁禹钧领域：计算机技术学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：王琨副教授企业导师姓名、职称：齐源高工学院：计算机学院提交日期：2018年6月DesignandImplementationofIntelligent

2、AuxiliaryDrivingSystemforMineRailCarsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinComputerTechnologyByDingYuJunSupervisor:WangKunTitle:AssociateProfessorSupervisor：QiYuanTitle:SeniorEngineerJune2018摘要摘要煤矿生产中因运输车辆造成的

3、事故率一直居高不下，造成了极大的人员和财产损失。矿道的运输车辆因为以老旧的打点等方式与井上的绞车房通信，在运行过程的大部分时间矿道和矿车对操作人员来说是不可见的，非常容易发生事故。针对这一现状本论文设计并实现了基于矿道内无线网络的，矿用有轨车辆智能辅助驾驶系统。本论文对矿用有轨车辆智能辅助驾驶系统进行了设计和实现。将整个系统分为三大部分：矿车探测单元，位于矿车之的上硬件设备，通过探测器负责探测矿道环境、障碍物和行人；绞车控制单元，位于绞车房内的硬件设备，负责分析探测数据、监控矿道视频、自动报警和辅助绞车制动；中央监控单元

4、，位于中央控制室内的管理软件，负责管理矿道和设备、管理系统日志和视频、提供用户查询和管理服务。矿车探测单元由可充电锂电池供电，分为障碍探测、视频采集处理、主控模块、人机接口共四个功能模块。障碍探测模块接收主控模块的探测命令并将探测数据返回给主控模块；视频采集模块由超低照度网络摄像头组成，在低亮度的矿道环境中采集视频信息，通过无线网络提供视频传输服务；主控模块通过程序控制其他模块实现其功能，通过无线网络与绞车控制单元通信；人机接口由声光报警器和电量显示模块组成，负责井下报警和电量指示。绞车控制单元由矿用交流电供电，分为制动

5、单元、主控模块、人机接口、视频/数据显示四个功能模块。制动单元接收主控模块制动信号然后控制绞车进行刹车制动；主控模块控制其他模块设备功能，通过矿井中的局域网与矿车探测单元和中央监控单元通信；人机接口由声光报警器和驾驶模式转换按钮组成，提供报警和驾驶模式转换功能；视频/数据显示模块由微型计算机模块和显示器组成，通过软件实时显示视频画面和探测数据，可通过屏幕显示报警。中央监控单元服务器接收系统设备运行的日志信息和视频数据，在数据库中存储矿道、设备、用户信息和设备日志信息、视频记录，提供矿道、设备、用户的管理服务和日志视频的查

6、询服务。在具体实现过程中，本文对涉及到的无线AP切换问题进行了进一步的研究和讨论，通过查阅文献并且结合具体情况对适合的方案进行具体分析，找到一种适合的AP切换方案。本系统已经完成设计和实现，基本完成甲方需求，通过运行测试表明系统已满足功能需求和性能指标。关键词：矿用有轨运输车辆，WLAN，物联网，无线通信技术IABSTRACTABSTRACTCoalmineproductionsafetyhasalwaysbeenthefocusofattention.Theaccidentratecausedbytransportat

7、ionvehiclesishigh,resultingingreatlosses.Inmoderncoalmines,thetransportvehicleswithobliquelinesstillcommunicatewithhoisthouseindottingway.Formostofthetime,theminesandminercarsarenotvisibletotheoperators,whichisveryeasytocausetheaccident.Aimingatthepresentsituatio

8、n,theintelligentauxiliarydrivingsystemofminerailvehicle,whichcanautomaticallydetecttheenvironmentofthemineroad,automaticallybrakeandalarm,monitorvideoandmanage