基本信息
书名:地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络
定价:75.00元
作者:出版社:电子工业出版社
出版社:电子工业出版社
出版日期:2014-04-01
ISBN:9787121225758
字数:
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版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
本书综合论述了基于RFID传感器网络的矿井统一无线通信系统的基础内容及所能完成的各种任务。其**特点是着重实践,书中收编了从设计开始到制造、组装、本质安全分析、测试、实验室和现场实验、不同无线通信系统部署和操作、网络设计及应用、编程方法及相关程序的所有技术细节与相关内容,许多可直接参考和应用;并且理论方面的内容也可作为综合参考。
内容提要
本书侧重介绍了地下矿井和其他危险地区无线通信技术的*进展。本书全面提供了在这些区域用于传输数据、语音和视频的无线通信系统的统一的基础内容,并结合介绍了防爆电路设计和开发的方法,这对危险地区的应用是非常重要的。本书的主题内容包括被困矿工安全通信系统、竖井通信系统、视距通信系统、全矿范围通信系统和基于网络的信息系统的设计与开发。也详细讨论了RFID技术,包括地下应用的兼容系统用的嵌入式软件和地下不同设备用的软件程序代码。
目录
章 矿井通信技术
1.1 引言
1.2 有线通信服务
1.2.1 有线通信的类型
1.2.2 载波电流系统
1.2.3 组合系统
1.2.4 光缆通信
1.2.5 有线通信系统的限制
1.3 半无线通信系统
1.3.1 基于漏泄电缆的系统
1.3.2 人身安全定位和监测
1.3.3 增强型数字无绳电信系统
1.3.4 以太网
1.4 穿地通信系统
1.4.1 人员应急(PED)通信系统
1.4.2 发射机外盖
1.4.3 矿车守卫者矿工跟踪系统
1.4.4 Delta电磁梯度计信标跟踪系统
1.4.5 地下无线电气通信系统
1.4.6 紧急广播网
1.4.7 甚低频和低频的传播
1.4.8 对TTE的研究
1.5 无线通信服务
1.5.1 袖珍寻呼机
1.5.2 对讲机(Walkie-Talkie)系统
1.5.3 蓝牙
1.5.4 无线保真(Wi-Fi)
1.5.5 全球微波接入互操作性(WiMAX)
1.5.6 射频识别技术
1.5.7 超宽带通信
1.5.8 Watcher(注视者)-ATS
1.5.9 跟踪器标签系统
1.6 灾难管理用营救系统
1.6.1 地下和城市环境通信
1.6.2 牙齿麦克风
1.6.3 超低频信标
1.7 结论
参考文献
网站
第2章 适用频率的评价
2.1 引言
2.2 穿过媒质的波的传播
2.3 实验室试验
2.3.1 实验方法
2.3.2 传输信号的分析
2.4 结果与讨论
2.5 结论
参考文献
第3章 被困矿工通信
3.1 引言
3.2 系统描述
3.3 发射单元
3.4 接收单元
3.5 技术说明
3.5.1 电源及安全防护
3.5.2 技术规格
3.5.3 可靠元件
3.5.4 输入和输出的详细信息
3.6 安全性分析
3.6.1 发射单元
3.6.2 接收单元
3.7 元件详细信息
3.7.1 安全性元件额定功率
3.7.2 发射单元元件列表
3.7.3 接收单元元件列表
3.8 系统功能
3.9 场地试验
3.10 结论
参考文献
第4章 竖井通信
4.1 引言
4.2 理论
4.2.1 电感应
4.2.2 电流钳
4.2.3 电磁耦合
4.2.4 后果
4.3 原理
4.4 系统描述
4.5 技术细节
4.5.1 发送单元
4.5.2 接收单元
4.5.3 规格
4.6 现场安装程序
4.7 实验室和现场试验
4.7.1 实验室试验
4.7.2 现场试验
4.8 系统功能
4.9 结论
参考文献
网站
第5章 视距通信
5.1 引言
5.2 在煤矿坑道中特高频(UHF)无线电波的传播
5.2.1 波导模式
5.2.2 表面粗糙度造成的损耗
5.2.3 隧道壁倾斜造成的损耗
5.3 预期的矿井通信范围和传输损耗
5.4 系统描述
5.5 电路图
5.6 规格
5.7 现场试验
5.8 功能
5.9 结论
参考文献
第6章 全矿井范围通信
6.1 引言
6.2 系统
6.2.1 基本原理
6.2.2 系统描述
6.3 漏泄系统的技术规格
6.4 工作方法
6.5 优点
6.6 电缆类型
6.6.1 长线天线
6.6.2 双线馈线
6.6.3 Delogne系统
6.6.4 开槽的屏蔽电缆
6.6.5 松编织电缆
6.7 缺点
6.8 现场试验
6.9 无源放大器的开发
6.9.1 描述
6.9.2 电路图
6.9.3 规格
6.9.4 现场安装
6.9.5 天线试验
6.9.6 性能
6.10 结论
参考文献
第7章 采矿业的基于Web信息和决策支持系统
7.1 引言
7.2 煤矿需要IT应用的领域
7.2.1 提高生产力和生产率
7.2.2 轮班和人事管理
7.2.3 减少产量单货不符的情况
7.2.4 设备维修
7.2.5 库存管理
7.2.6 环境监测
7.2.7 矿史
7.2.8 灾难预测及矿山安全管理
7.2.9 法令要求
7.2.10 灾后管理
7.2.11 用网上保存的记录改进工作
7.2.12 地下矿井无线通信
7.2.13 决策
7.2.14 培训
7.3 系统描述
7.3.1 软件和数据库
7.3.2 中间件
7.3.3 硬件
7.4 结论
参考文献
第8章 ZigBee技术: 一种独特的无线传感器网络解决方案
8.1 引言
8.2 ZigBee技术
8.2.1 ZigBee协议栈
8.2.2 网络层
8.2.3 数据链路层
8.2.4 通用MAC帧结构
8.2.5 IEEE 802.15.4中的MAC协议概述
8.2.6 物理层
8.2.7 灵敏度和工作距离
8.2.8 安全性
8.2.9 限制
8.3 ZigBee技术专长
8.4 ZigBee与其他无线技术的比较
8.5 ZigBee的特点
8.6 应用领域
8.7 ZigBee的设备制造商
8.8 结论
参考文献
网站
第9章 矿山无线信息和安全系统
9.1 引言
9.2 功能
9.3 系统
9.3.1 协调器
9.3.2 路由器/终端设备
9.3.3 监测设备
9.3.4 甲烷监测设备
9.3.5 信息设备
9.4 原理及运行过程
9.4.1 跟踪和监测系统
9.4.2 减少致命事故
9.4.3 碰撞预防系统
9.4.4 效率和生产率监测系统
9.4.5 监测矿工不安全习惯与报警系统
9.4.6 信息通信系统
9.5 系统安装过程
9.6 系统功能
9.7 地下矿井RFID设备性能分析
9.7.1 评价数据包投递率实验
9.7.2 评价信标率实验
9.8 结论
参考文献
0章 RFID器件编程
10.1 引言
10.2 RFID设备的功能
10.3 CC2430芯片
10.4 CC2430模块
10.5 RFID设备的编程
10.5.1 使用USB接口的调试
10.5.2 利用CC2430调试连接器的调试
10.6 网络的建立
10.7 网络拓扑
10.7.1 星形拓扑
10.7.2 对等拓扑
10.7.3 分群树形拓扑
10.8 网络层次
10.8.1 应用层(层7)
10.8.2 表示层(层6)
10.8.3 会话层(层5)
10.8.4 传输层(层4)
10.8.5 网络层(层3)
10.8.6 数据链路层(层2)
10.8.7 物理层(层1)
10.9 无线应用协议
10.10 媒体访问控制
10.10.1 MAC应用
10.10.2 MAC操作
10.10.3 MAC应用程序设计
10.10.4 利用TI-MAC库的编程
10.11 RFID设备的编程和功能
10.11.1 无线网络编程
10.11.2 不同设备的功能
10.11.3 编程过程
10.12 结论
参考文献
网站
1章 跟踪和监测软件
11.1 引言
11.2 应用软件
11.3 工作模式
11.4 流程图和算法
11.5 软件安装和操作步骤
11.5.1 安装步骤
11.5.2 操作步骤
11.6 结论
2章 危险区的本质安全
12.1 引言
12.2 本质安全概念
12.3 分类
12.3.1 危险区
12.3.2 防爆设备的温度
12.4 有关本质安全的标准
12.4.1 ATEX指令
12.5 主要的定义
12.6 IS和关联设备的分组和分类
12.6.1 电气设备的分类
12.6.2 简单设备
12.7 本质安全设备的设计
12.7.1 结构特征
12.7.2 各种组件介绍
12.7.3 简单电路的设计
12.7.4 参数分析
12.8 本质安全考虑的参数
12.8.1 元件的额定值
12.8.2 连接器
12.8.3 熔断器
12.8.4 电池和电池组
12.8.5 半导体
12.8.6 故障
12.9 可靠元件
12.9.1 变压器
12.9.2 限流电阻
12.9.3 隔离电容器
12.10 分流安全组件的使用
12.10.1 安全分流器
12.10.2 并联分流限压器
12.10.3 导线和连接
12.10.4 电隔离元件
12.10.5 安全栅
12.11 电磁和超声波能量辐射设备
12.11.1 无线频率源
12.12 对设计者的建议
12.12.1 基本设计概念
12.12.2 安全性分析
12.12.3 影响本质安全的因素
12.12.4 防爆设备的维护和处理
12.13 本质安全电路设计指南
12.14 本质安全防爆的基本概念
12.15 结论
参考文献
网站
附录A RFID设备编程
附录B TMS软件不同模块的流程
作者介绍
L.K.Bandyopadhyay博士:从印度国立理工学院(NIT)完成类电子专业硕士(物理)学位,之后在1976年成为印度中央矿业和燃料研究所(CIMFR)的研究成员,在开发矿工安全装置方面工作了多年。在此期间,他开发了本质安全甲烷、风速和机器状态传感器。
文摘
序言
我是一位在矿业企业信息化部门工作的技术人员,我们一直在寻找能够提升矿井安全管理水平的创新技术。《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这个书名,立刻吸引了我的注意。目前,矿井通信仍然存在许多挑战,包括线路的维护成本高、易受损,以及无线信号覆盖不全等问题。RFID技术的引入,似乎为我们提供了一种全新的解决方案。我非常希望这本书能够详细介绍RFID技术在矿井中的具体应用方案,以及其相比于传统通信技术的优势。例如,书中是否会分析RFID标签在矿井粉尘、潮湿、高温、强磁场等恶劣环境下的可靠性?读写器的部署和维护是否简单易行?如何通过RFID技术构建一个覆盖整个矿井的传感器网络,实现对关键区域和设备的状态实时监控?我特别关注书中关于RFID传感器网络架构的设计,包括节点的选择、网络拓扑结构、数据传输的可靠性和效率。此外,书中是否会提供一些关于RFID在矿井安全生产中的实际应用案例,例如,用于人员定位、设备状态监测、危险气体监测等方面?这些案例能否为我们提供可借鉴的经验和技术指导?我们非常期待这本书能够为我们解决矿井通信难题,提升安全管理水平提供切实可行的技术方案。
评分我是一位对矿业安全技术有着长久关注的行业观察者,长久以来,地下矿井的安全问题一直是我关注的焦点。《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这个书名,精准地击中了我在这个领域长期以来思考的核心痛点。矿井的深度、复杂的地质构造以及恶劣的工作环境,使得传统的通信手段常常力不从心。有限的通信能力不仅影响了生产效率,更重要的是,它极大地增加了安全风险。想象一下,当发生紧急情况时,如果信息无法及时传递,后果不堪设想。RFID技术,以其无接触、远距离、识别速度快等特点,在许多领域已经展现出巨大的潜力。将其应用于地下矿井的无线通信,并构建成一个传感器网络,这本身就充满了革命性的想象。我特别期待书中能够深入探讨RFID技术如何克服地下空间的特殊限制,例如信号衰减、多径效应以及可能存在的电磁干扰。我渴望了解书中会如何阐述RFID标签的耐用性设计,如何适应矿井中的冲击、振动和腐蚀性环境。读写器的安装和维护是否简单,能否实现低成本、大范围的覆盖?更重要的是,如何通过RFID技术将各种环境传感器(如瓦斯、CO2、温度、湿度、压力等)和设备状态传感器(如电机运行状态、支架受力情况等)有效地集成起来,形成一个智能化的监测网络?书中关于数据传输的协议选择、网络拓扑结构的设计,以及如何实现数据的实时上传和处理,都是我非常感兴趣的方面。这本书能否为矿井安全通信提供一套切实可行、具有前瞻性的解决方案,是我最期待的。
评分我是一名刚踏入矿业工程领域不久的青年工程师,对于如何提升矿井的智能化水平充满热情。《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这本书的名字,对于我来说,简直是一语点醒梦中人。在学校的学习中,我对矿井的自动化和信息化有了初步的了解,但对于无线通信这块,感觉一直存在一个“盲点”。特别是地下这种复杂且封闭的环境,如何实现高效、可靠的通信,一直是我感到困惑的问题。RFID技术,在我看来,是一种非常“巧妙”的技术,它能够实现无接触的信息读取,这在很多不方便接触的场景下非常有优势。而将其应用于矿井,构建一个传感器网络,这让我看到了提升矿井安全和管理水平的巨大潜力。我非常想知道,这本书会如何具体地介绍RFID技术在矿井中的应用。比如,RFID标签的防水、防爆、抗腐蚀性能如何保证?读写器的部署密度和范围如何科学规划,以实现全覆盖?传感器与RFID标签的通信方式是怎样的?如何将采集到的数据通过RFID网络进行传输,并最终反馈给地面控制中心?书中是否会提供一些实际的工程案例,展示这种技术的成熟度和可行性?我期待这本书能用通俗易懂的语言,结合图表和实例,为我这样刚入门的工程师提供清晰的指导,让我能够理解这项技术的核心,并思考它在实际工作中的应用价值。
评分我是一名对前沿技术在传统行业应用抱有浓厚兴趣的工程师,当我在书店偶然看到《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这本书时,我感觉就像发现了宝藏。众所周知,矿井作业环境极其复杂且危险,尤其是在深度较大的矿井,通信中断或信号不稳定可能导致严重的安全事故。传统的通信技术在这方面存在诸多弊端,而RFID技术的引入,似乎为这个问题提供了一种全新的思路。我设想,通过在井下部署大量的RFID标签,并配合相应的读写器和传感器,可以构建一个覆盖广泛的无线通信网络。这个网络不仅能实现数据的实时传输,还能对井下环境和设备状态进行实时监控,从而大大提升矿井的安全性和管理效率。我非常希望这本书能够详细阐述RFID技术在矿井环境下的具体应用方案,包括其技术原理、系统组成、工作流程等。例如,RFID标签应该如何选择,才能适应矿井的高温、潮湿、粉尘以及可能存在的爆炸性气体环境?读写器的部署密度和位置如何确定,才能保证信号的有效覆盖?传感器与RFID标签的集成方式有哪些,以及如何保证数据的准确性和可靠性?此外,书中关于网络架构的设计,如何将分散的RFID节点连接起来,形成一个高效的传感器网络,也是我非常关注的重点。我期望这本书能提供一些实际的案例分析或模拟实验结果,来验证这种通信方式的可行性和优越性。
评分作为一名关注科技发展如何赋能传统产业的评论员,我对《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这本书的潜在价值充满了兴趣。矿井作业的安全性是重中之重,而信息的不畅通往往是导致安全事故的重要因素。传统的有线通信在矿井这种复杂环境下显得脆弱且昂贵,而无线通信的引入,尤其是基于RFID的传感器网络,则开启了一个全新的可能性。我非常好奇书中将如何深入解析RFID技术在矿井环境下的适用性和挑战。例如,RFID标签的材料选择、封装技术以及抗干扰能力将是关键。读写器的功耗、传输距离以及抗恶劣环境的能力也需要详细的探讨。我希望书中能够提供一个清晰的系统架构,展示如何将RFID技术与各种传感器(如环境监测、设备状态监测、人员定位等)有效地结合起来,形成一个智能化的信息采集和传输平台。书中是否会涉及RFID网络协议的设计,如何保证数据的实时性、准确性和可靠性?此外,对于矿井这种可能存在爆炸性气体环境的区域,RFID技术的安全性评估和防爆设计也将是重要的考量因素。我期待这本书能够提供一个具有前瞻性的视角,展示如何通过RFID技术革新矿井通信,从而提升其整体的安全性和智能化水平。
评分这本书的名字就足够吸引人——《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》。作为一名长期关注矿业安全和技术革新的人,这个标题立刻勾起了我的好奇心。长期以来,地下矿井的通信问题一直是制约其现代化和安全生产的一大瓶颈。传统的有线通信方式在恶劣的地下环境中面临着巨大的挑战,比如线路易损毁、铺设成本高昂、维护困难等等。而无线通信,尤其是引入RFID(射频识别)技术构建传感器网络,这听起来像是一个极具潜力的解决方案。我对RFID的了解主要停留在日常的门禁卡、物流追踪等方面,想象它如何在复杂的地下矿井环境中实现稳定可靠的数据传输,让每一个角落的传感器都能实时“发声”,这本身就充满了技术上的挑战和想象空间。这本书能否真正揭示RFID在这一特殊应用场景下的技术可行性、系统架构设计、性能评估,甚至是在实际部署中可能遇到的挑战和解决方案?我非常期待书中能够深入剖析RFID标签的选型、读写器的布局策略、网络拓扑的设计、数据采集与传输的协议选择,以及如何克服地下环境的电磁干扰、高湿度、粉尘等不利因素。此外,基于RFID的传感器网络,其传感器本身又涵盖哪些类型?是环境监测传感器(如瓦斯、温度、湿度),还是设备状态监测传感器,亦或是人员定位传感器?它们如何与RFID技术协同工作,将宝贵的数据汇聚到管理中心?这一切都让我对这本书充满了期待,希望它能提供一个清晰、系统且富有洞察力的解答。
评分我是一名在矿业信息技术领域摸爬滚打多年的技术经理,一直在寻找能够真正解决矿井通信痛点的技术。《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这本书的题目,立刻吸引了我。我们深知,矿井的通信难题在于其恶劣的环境和复杂的结构,传统有线通信的维护成本和易损性让我们头疼不已,而现有的无线通信方案又常常存在信号不稳定、覆盖范围有限等问题。RFID技术,以其独特的非接触式识别能力,似乎为我们提供了一个全新的思路。我迫切希望这本书能够详细地解读RFID技术是如何克服这些挑战的。例如,书中是否会深入分析RFID标签在矿井高湿度、强腐蚀性气体、以及可能存在的爆炸性粉尘等环境下的耐用性和可靠性?读写器的部署策略如何优化,才能在保证信号覆盖的同时,降低部署和维护的难度?如何通过RFID技术构建一个真正意义上的传感器网络,实现对瓦斯、温度、湿度、压力、振动等关键参数的实时、准确采集?我尤其关注书中关于RFID网络的数据传输机制,如何保证数据的低延迟和高可靠性,以及如何与现有的矿井安全监控系统进行 seamless 的集成?如果书中能够提供一些具体的工程实践经验和技术指导,那将对我们团队的工作具有极大的参考价值,它是否能为我们指明一条通往更安全、更智能矿井的道路,是我最期待的。
评分我是一名对工业物联网和智能制造领域有深入研究的学者,当我在了解到《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这本书时,我立刻感受到了其研究的价值和重要性。矿井作为高风险、高投入的行业,其信息化的程度直接关系到生产效率和安全保障。然而,地下复杂的环境限制了传统通信技术的应用,这为RFID等新兴技术的引入提供了广阔的空间。我非常期待这本书能够详细阐述RFID技术在矿井无线通信网络中的具体应用方案。这不仅仅是技术层面的介绍,更包括其在实际工程中的部署策略、性能评估和成本效益分析。例如,书中是否会分析不同类型RFID标签(如被动式、主动式)在矿井环境下的优劣势,以及读写器的最优布设方案,以实现信号的无死角覆盖?如何将RFID技术与各种传感器(如瓦斯、CO2、温度、湿度、压力、振动等)进行有效集成,构建一个集数据采集、传输和处理于一体的传感器网络?我希望书中能够深入探讨RFID传感器网络的通信协议、数据融合以及网络安全问题。此外,如果书中能够包含实际的案例研究或仿真分析,来验证RFID技术在矿井无线通信中的可行性和优越性,那将极大地提升本书的实用价值。
评分我是一名对工业自动化和智能化技术充满好奇心的爱好者,偶然间在书店看到了《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这本书,感觉它触及了一个非常实用且具有挑战性的领域。长期以来,地下矿井因其封闭、危险、多变的作业环境,在通信和信息获取方面一直面临着巨大的困难,这直接制约了其智能化和安全水平的提升。RFID技术,以其非接触式的识别能力,似乎为解决这一难题提供了一个极具吸引力的方向。我非常好奇书中会如何阐述RFID技术在矿井这一特殊场景下的实现细节。例如,RFID标签如何做到防水、防尘、耐高温、耐腐蚀,并且能够在强电磁干扰的环境下稳定工作?读写器的部署方案如何设计,才能确保信号的有效覆盖,并且最大限度地减少安装和维护的成本?我希望书中能够深入探讨RFID技术如何与各类传感器(如瓦斯传感器、温度传感器、湿度传感器、振动传感器等)进行集成,从而构建起一个能够实时监测矿井环境和设备状态的传感器网络。更重要的是,我期待书中能够提供关于这个网络的数据传输协议、通信架构以及数据处理的详细信息,从而让读者能够理解整个系统的运作机制。这本书是否能够为我们揭示一个更加安全、高效的矿井运作模式,是让我非常期待的。
评分作为一名长期关注物联网在工业领域应用的学者,我对《地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络》这本书充满了期待。地下矿井由于其特殊的地理环境和作业条件,长期以来一直是无线通信技术应用的一大难题。而RFID技术的出现,为解决这一难题提供了新的可能性。我尤其感兴趣的是,书中将如何深入探讨RFID技术在矿井这一极端环境下的可行性。这不仅仅是简单的信号传输问题,更涉及到RFID标签的耐用性、读写器的功耗、信号的穿透性以及如何构建一个稳定可靠的网络基础设施。我期望书中能够详细阐述RFID技术在矿井无线通信中的具体架构设计,包括RFID标签的类型选择(例如,是被动式、半主动式还是主动式?)、读写器的布局策略(如何实现区域覆盖和数据采集的连续性?)、以及如何与现有的矿井通信系统进行集成。此外,基于RFID的传感器网络,其传感器的类型以及与RFID的融合方式也是我关注的重点。是否包括环境监测传感器(如瓦斯、CO2、温度、湿度)、设备状态监测传感器(如振动、压力、电流)、甚至人员定位和生命体征监测传感器?这些传感器如何通过RFID技术实现数据的实时采集和传输?书中是否会提供关于网络协议、数据处理以及安全防护方面的技术细节?我希望这本书能提供一个全面、深入的技术分析,能够为矿井无线通信的未来发展提供重要的理论和实践指导。
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