Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu chế tạo hệ thống giám sát người lao động trong hầm lò



MỤC LỤC
Diễn giải một sốtừviết tắt . . .
Lời mởđầu . . . . .1
I. Những vấn đềchung . . . 2
1.1. Thông tin vềđềtài . 2
1.2. Tính cấp thiết của đềtài . . . .2
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thếgiới . . 3
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước . .3
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trên thếgiới . . 4
II. Nghiên cứu thiết kếchếtạo hệthống giám sát người lao động trong hầm lò (Tên
gọi: V-Link) .10
2.1. Một sốđặc điểm của môi trường khai thác than hầm lò tại Việt Nam . .11
2.2. Công nghệnhận biết đối tượng qua sóng vô tuyến (RFID) . 13
2.2.1. Khái quát vềcông nghệRFID . .13
2.2.2. Tìm hiểu một sốcông nghệthu/phát vô tuyến . . .16
2.2.2.1. Công nghệWiFi . . .16
2.2.2.2. Công nghệWiMax . .17
2.2.2.3. Công nghệBluetooth . . . .17
2.2.2.4. Công nghệZigbee (IEEE 802.15.4) . . . 18
2.3. Thiết kếhệthống V-Link . .24
2.3.1. Lựa chọn công nghệthực hiện . .24
2.3.2. Sơđồkhối nguyên lý hệthống V-Link . . .27
2.3.3. Xác định các yếu tốchính ảnh hưởng đến chỉtiêu chất lượng của hệthống . .29
2.4. Thiết kếchếtạo Trạm trung tâm (V-Link Master) . . .32
2.4.1. Sơđồkhối nguyên lý . . 32
2.4.2. Lưu đồthuật toán . . . .35
2.4.3. Thiết kế, chếtạo mạch in và vỏhộp . . 36
2.5. Thiết kếchếtạo Trạm khu vực (V-Link Slave) . . .37
2.5.1. Sơđồkhối nguyên lý . 37
2.5.2. Lưu đồthuật toán . .49
2.5.3. Thiết kế, chếtạo mạch in và vỏhộp . . 52
2.6. Thiết kếchếtạo Máy di động (V-Link Mobile) . . 52
2.6.1. Sơđồkhối nguyên lý . . 52
2.6.2. Lưu đồthuật toán . . . .55
2.6.3. Thiết kế, chếtạo mạch in và vỏhộp . . . .56
2.7. Phác thảo Phần mềm quản lý hệthống . . . .57
2.8. Tính toán các thông sốcơbản của hệthống . . . . 58
a. Kênh vô tuyến RF 2.4 GHz . . . .58
b. Đường truyền dữliệu RS-232, RS-485 . . .60
2.9. Thửnghiệm hệthống trên mặt bằng . .62
III. Kết luận . . 65
3.1. Các kết quảđã đạt được . . . .65
3.2. Các công việc tiếp theo . . 69
3.3. Xu hướng phát triển của đềtài . . .69
3.4. Đềxuất – Kiến nghị . . . 69
IV. Phụlục . . . .70
4.1. Danh mục các sơđồnguyên lý. . . . .70
4.2. Danh mục các bản vẽgia công cơkhí . . . . . .70
4.3. Danh mục chương trình mã nguồn . . . . . . 70
4.4. Thuyết minh ñề tài . 70
4.5. Hợp ñồng thuê khoán công việc, sản phẩm . .70
4.6. Dự toán kinh phí ñề tài năm 2008 . 70
V. Tài liệu tham khảo . . . 71


http://s1.liketly.com/flash/edoc/-images-nopreview.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-49031/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

iêu chuẩn này có
thể thu phát dữ liệu trong cự ly từ 10 ñến 100 mét tùy thuộc vào ñiều kiện môi trường
truyền dẫn và mức công suất bức xạ ñầu ra theo yêu cầu của mỗi ứng công cụ thể, và hoạt
ñộng với các băng tần ñược miễn ñăng ký trên toàn thế giới (2.4 GHz toàn cầu, 915 MHz
tại châu Mỹ hay 868 MHz tại châu Âu). Tốc ñộ dữ liệu ñạt 250 kbps tại băng tần 2.4 GHz,
80 kbps tại băng tần 915 MHz và 20 kbps tại băng tần 868 MHz.
Tổ chức IEEE và hiệp hội Zigbee ñã cùng nhau xây dựng các giao thức hoạt ñộng chung
của bộ tiêu chuẩn. IEEE 802.15.4 tập trung vào xây dựng các ñặc tính kỹ thuật của giao
[24]
thức tại 2 lớp thấp nhất (Lớp vật lý và Lớp liên kết dữ liệu) trong khi hiệp hội Zigbee hướng
ñến các tác vụ ở các lớp cao hơn (từ Lớp mạng ñến lớp Giao diện người dùng), tiêu chuẩn
này nhằm xây dựng một mạng lưới tương thích với tất cả các thiết bị và cung cấp các dịch
vụ bảo mật, cũng như các giải pháp ñiều khiển, tự ñộng hóa trong các tòa nhà sử dụng các
thiết bị truyền dữ liệu không dây. ðảm bảo rằng người sử dụng có thể mua sản phẩm của
bất kỳ nhà cung cấp nào cũng có thể sử dụng tương thích với nhau.
a. So sánh với công nghệ Bluetooth:
Công nghệ Zigbee tương ñối giống so với công nghệ Bluetooth nhưng có phần ñơn giản
hơn. Thiết bị hoạt ñộng theo chuẩn Zigbee truyền dữ liệu với tốc ñộ thấp hơn và hầu hết
thời gian ở trạng thái standby (trạng thái tạm nghỉ), nhờ ñặc tính này mà một nút trong
mạng Zigbee có thể làm việc liên tục từ 6 tháng ñến 2 năm chỉ với nguồn cung cấp gồm 2
quả Pin tiểu loại AA.
Khoảng cách thu/phát theo chuẩn Zigbee là từ 10m – 75m trong khi với Bluetooth tối ña là
10m (không có khuếch ñại công suất thu/phát).
Zigbee kém hơn Bluetooth về tốc ñộ dữ liệu, tốc ñộ truyền nhận của Zigbee là 250 kbps tại
2.4 GHz, 80 kbps tại 915 MHz và 40kbps tại 868 kbps, còn Bluetooth có thể ñạt tới 1
Mbps.
Zigbee sử dụng giao thức Master-slave thông dụng ñối với các mạng hình sao (Star
networks) gồm các thiết bị có ñịa chỉ cố ñịnh và không thường xuyên hoạt ñộng, khi hoạt
ñộng chỉ trao ñổi các gói tin rất nhỏ. Cấu hình này cho phép thiết lập một mạng với tối ña
254 nút. Giao thức của Bluetooth phức tạp hơn nhiều vì chuẩn này hướng ñến việc xử lý
truyền nhận các dữ liệu hình ảnh, âm thanh và các gói dữ liệu lớn trong cấu hình mạng ad
hoc (mạng vô tuyến với ñịa chỉ các nút mạng không ñịnh trước). Các thiết bị Bluetooth có
thể hoạt ñộng với các mạng rời rạc không ñồng bộ (Piconets), nó chỉ cho phép thiết lập một
mạng Piconet Master – Slave với tối ña 8 thiết bị Slave hoạt ñộng trong ñó.
Khi một nút mạng Zigbee ñang ở chế ñộ Standby, nó chỉ mất khoảng 15 ms ñể kích hoạt và
truyền/nhận một gói dữ liệu, cũng như vậy, nhưng một thiết bị Bluetooth phải chờ sau
khoảng 3 s mới có thể kích hoạt và ñáp ứng ñược yêu cầu truyền/nhận từ mạng lưới.
[25]
b. Mạng không dây Zigbee - IEEE 802.15.4
ðặc ñiểm chính của công nghệ Zigbee là hỗ trợ các cấu hình mạng một cách linh hoạt, chi
phí thấp, tiêu thụ rất ít năng lượng và tốc ñộ truyền dẫn thấp. Theo ñó các thiết bị có thể
hoạt ñộng trong một mạng ad hoc (mạng có tính chất tự cấu hình và tự ñịnh ñịa chỉ nút
mạng), thiết bị Zigbee có giá thành thấp, kích thước gọn nhẹ, có thể cầm tay và di chuyển.
Một hệ thống mạng Zigbee gồm có một số phần tử chủ chốt, ñó là các thiết bị ñiều khiển
thu/phát. Các thiết bị này có thể là các thiết bị ñầy ñủ chức năng (FFD-Full Function
Device) hay là thiết bị hạn chế chức năng (RFD-Reduce Function Device). Một mạng
Zigbee luôn có ít nhất một thiết bị FFD hoạt ñộng với vai trò trung tâm ñiều hành.
Một thiết bị FFD có thể hoạt ñộng ở 3 vai trò khác nhau, có thể là trung tâm ñiều hành
mạng, là một nút ñịnh tuyến hay là một thiết bị ñầu cuối. Các thiết bị RFD là các thiết bị
có chức năng rất ñơn giản, không cần xử lý truyền nhận số liệu tốc ñộ cao. Một thiết bị FFD
có thể kết nối trực tiếp với các thiết bị RFD hay FFD, còn một thiết bị RFD chỉ có thể kết
nối trực tiếp với các thiết bị FFD.
c. Giao thức mạng Zigbee:
Công nghệ Zigbee hỗ trợ 3 loại giao thức mạng, ñó là: Giao thức
mạng sao (Star Topology), Giao thức mạng lưới (Mesh, Peer-to-
Peer network) và giao thức mạng cụm phân tán (Cluster Tree).
- Giao thức mạng sao (Star):
Với mạng Star, kênh truyền thông ñược thiết lập giữa các thiết bị
ñầu cuối (RFD) với một trung tâm ñiều khiển duy nhất trong
mạng, ñó là nút mạng gốc (PAN Coordinator). Nút mạng gốc
thường hoạt ñộng bằng nguồn ñiện lưới có dự phòng, còn các
thiết bị RFD thường sử dụng Pin nhỏ gọn làm nguồn cung cấp.
Giao thức này thích hợp với các ứng dụng như Hệ thống tự ñộng trong nhà, ñiều khiển các
thiết bị ngoại vi của máy tính, các thiết bị giải trí và ñiều khiển trò chơi.
H.8. Giao thức mạng
Zigbee hình sao
[26]
Sau khi một thiết bị FFD ñược khởi ñộng, nó sẽ tự cấu hình mạng lưới và trở thành nút
mạng gốc. Mỗi mạng như vậy khi hình thành sẽ tự lựa chọn ñịa chỉ nút mạng gốc của mình
sao cho phân biệt với ñịa chỉ nút mạng gốc của các mạng khác trong phạm vi phủ sóng của
nó. Tính chất này cho phép các mạng Star có thể hoạt ñộng ñộc lập với nhau dù có trùng
phạm vi phủ sóng.
- Giao thức mắt lưới (Mesh, Peer – to – Peer
Topology):
ðối với mạng theo giao thức lưới, vẫn cần có một
nút mạng gốc (PAN coordinator). Khác biệt với
giao thức mạng Star, trong giao thức Mesh, bất kỳ
thiết bị nào cũng có thể kết nối với thiết bị khác
nếu chúng có thể liên lạc với nhau qua sóng vô
tuyến. Mạng hoạt ñộng theo giao thức Mesh có thể
tự ñộng ñăng ký ñịa chỉ nút mạng, tự tổ chức cấu
hình và tự ñộng tìm ñường ñịnh tuyến dữ liệu một cách tối ưu.
Các ứng dụng như giám sát và ñiều khiển trong công nghiệp,
các mạng cảm biến không dây, mạng thiết bị ño lường
từ xa, các hệ thống theo dõi và ñịnh vị ñối tượng là
những ứng dụng rất phù hợp với giao thức này. Giao
thức này ñịnh tuyến một bản tin rất linh hoạt và tin
cậy, nó cho phép một bản tin có thể ñược truyền từ một
nút bất kỳ trong mạng ñến một nút khác thông qua một
hay nhiều nút ñịnh tuyến trung gian.
- Giao thức kết nối cụm ñiểm (Cluster Tree):
ðây là một hình thức ñặc biệt của giao thức Mesh,
mạng gồm các thiết bị FFD là những nút mạng kết nối
với nhau về một nút chung là nút gốc của mạng. Các
thiết bị RFD kết nối với một nút mạng như là các nút
con và tạo thành một cụm, bất kỳ nút mạng nào cũng
có thể hoạt ñộng như một nút gốc và nó sẽ gửi thông
tin ñồng bộ ñến các nút gốc của cụm khác, trong số các nút mạng như vậy, chỉ có duy nhất
một nút ñóng vai trò là nút gốc của mạng.
H.9. Giao thức mạng
Zigbee mắt lưới
H.10. Giao thức mạng Zigbee kết nối
theo cụm
[27]
Nút mạng gốc khi khởi ñộng sẽ tự thiết lập một cụm ñầu tiên có vai trò là cụm ñầu não
(CLH – Head Cluster) với mã nhận diện cụm (CID) là ...

---