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近年来,随着煤矿安全事故的频发,煤矿安全引起了社会各方面的关注。蓝牙无线技术具有低功耗、低速率、近距离、低成本等特点,因此在短距离无线通信领域有着较大的优势。针对目前煤矿井下安全管理系统的应用情况以及存在的问题,提出一种基于蓝牙传感器的煤矿井下安全系统的动态管理方案,它包括三个部分的设计:控制台服务器,蓝牙-以太网网关,蓝牙传感器节点。其中,蓝牙-以太网网关是连接控制服务器和蓝牙传感器节点的桥梁,是整个项目的重要组成部分。本文根据蓝牙在矿井下的实际应用,提出了一种针对煤矿井下使用的蓝牙网关的设计方案。
本文根据矿井的特点,对蓝牙的休眠机制和切换方案做了相关研究,提出了一种在煤矿井下安全系统中应用网关的解决方案,并给出了网关的具体软硬设计方案以及实现流程。具体工作如下:
1.进行蓝牙切换方案以及蓝牙休眠机制的相关研究。通过改进原有的切换方案,提高了切换的成功率;针对煤矿矿井的特点,设计蓝牙网关休眠流程,可大大提高蓝牙网关的容量。
2.进行系统的硬件电路设计与实现。设计了蓝牙-以太网网关的系统硬件功能结构图,通过对蓝牙网关硬件功能模块的框架分析,设计了各个功能模块的硬件原理图,并介绍了硬件系统中的主要芯片及电路模块的选取。
3.进行系统的软件系统设计与实现。根据软件的通信流程设计了软件功能模块和相关信息单元,并对各个功能模块的任务优先级做了合理的安排,使得系统能够高效的运转,并对各个功能模块的软件实现流程做了详细的阐述。
4.对蓝牙-以太网网关的软件系统各项功能做了详细的测试,经过测试表明,该系统能够正常工作。