矿工安全无线监测系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

一、选题的背景

我国煤炭资源丰富，但开采条件复杂，自然灾害严重，47%的矿井属于高瓦斯或瓦斯突出矿井。在当前煤炭市场需求旺盛的推动下，部分煤矿存在突击生产或盲目超产现象,造成近几年矿按全事故发生率居高不下。为保障煤矿的安全生产,除进一步加强煤矿安全管理意识外,关键是建立煤矿井下安全监测监控系统,形成煤矿井上、井下可靠的安全预警机制和管理决策信息通道。所以当前现代化矿井的生产不仅要解决煤矿生产过程中存在的安全问题、产自动化的问题、又要了解各种与生产经营相关的信息。建立安全生产、调度和管理网络系统，对井上、井下安全生产全面了解，及时准确的信息指挥生产和防止各种事故的发生，已成为煤矿设计工作必须解决的问题。

二、选题的意义

2. 研究内容和预期目标

（1）设计一个矿工安全无线监测系统。

（2）实现如下功能：能够实时监测矿工的心率，体温和位置并且在发生事故时会有蜂鸣器发出警报。

（3）设计相关的硬件图。

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用湿度传感器来监测矿洞的湿度，用瓦斯传感器来监测矿洞的瓦斯含量，用温度传感器来监测矿洞中的温度。本课题拟用医学传感器来实时监测矿工的血氧含量，心率和体温。将这些传感器所收集的数据通过51单片机传输到地面的终端机中，当数据有异常时，终端机的蜂鸣器将会发出警报，而且地下的传感器也会发送具体的位置给终端机。

步骤：

4. 参考文献

[1] 李雪仁,瞿巍. 基于zigbee的矿井生命安全监控系统设计. 电子质量,2013(6):37-39.

[2] 黄彩梅,辛乐,黄丹,等. 基于物联网技术的煤矿定位与监测系统设计. 传感器与微系统,2013,32(10):77-79.

[3] 王坤,杨晓娅. 基于cc2430的煤矿安监信息采集系统设计. 电子设计工程,2013,21(14):100-103.

5. 计划与进度安排

（1）2024-2-20～2024-3-03（2周） 查阅和总结相关背景及技术资料，进一步细化研究计划，初步提出设计方案，撰写开题报告。

（2）2024-3-06～2024-3-17（2周） 完善和优化设计方案，熟悉控制器硬件资源及编程技巧，完成器件选型。

（3）2024-3-20～2024-4-07（3周） 设计电路原理图，制订程序框图，编制控制程序。