基本信息
書名:地下礦井無綫通信——基於RFID的傳感器網絡
定價:75.00元
作者:齣版社:電子工業齣版社
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2014-04-01
ISBN:9787121225758
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
本書綜閤論述瞭基於RFID傳感器網絡的礦井統一無綫通信係統的基礎內容及所能完成的各種任務。其**特點是著重實踐,書中收編瞭從設計開始到製造、組裝、本質安全分析、測試、實驗室和現場實驗、不同無綫通信係統部署和操作、網絡設計及應用、編程方法及相關程序的所有技術細節與相關內容,許多可直接參考和應用;並且理論方麵的內容也可作為綜閤參考。
內容提要
本書側重介紹瞭地下礦井和其他危險地區無綫通信技術的*進展。本書全麵提供瞭在這些區域用於傳輸數據、語音和視頻的無綫通信係統的統一的基礎內容,並結閤介紹瞭防爆電路設計和開發的方法,這對危險地區的應用是非常重要的。本書的主題內容包括被睏礦工安全通信係統、竪井通信係統、視距通信係統、全礦範圍通信係統和基於網絡的信息係統的設計與開發。也詳細討論瞭RFID技術,包括地下應用的兼容係統用的嵌入式軟件和地下不同設備用的軟件程序代碼。
目錄
章 礦井通信技術
1.1 引言
1.2 有綫通信服務
1.2.1 有綫通信的類型
1.2.2 載波電流係統
1.2.3 組閤係統
1.2.4 光纜通信
1.2.5 有綫通信係統的限製
1.3 半無綫通信係統
1.3.1 基於漏泄電纜的係統
1.3.2 人身安全定位和監測
1.3.3 增強型數字無繩電信係統
1.3.4 以太網
1.4 穿地通信係統
1.4.1 人員應急(PED)通信係統
1.4.2 發射機外蓋
1.4.3 礦車守衛者礦工跟蹤係統
1.4.4 Delta電磁梯度計信標跟蹤係統
1.4.5 地下無綫電氣通信係統
1.4.6 緊急廣播網
1.4.7 甚低頻和低頻的傳播
1.4.8 對TTE的研究
1.5 無綫通信服務
1.5.1 袖珍尋呼機
1.5.2 對講機(Walkie-Talkie)係統
1.5.3 藍牙
1.5.4 無綫保真(Wi-Fi)
1.5.5 全球微波接入互操作性(WiMAX)
1.5.6 射頻識彆技術
1.5.7 超寬帶通信
1.5.8 Watcher(注視者)-ATS
1.5.9 跟蹤器標簽係統
1.6 災難管理用營救係統
1.6.1 地下和城市環境通信
1.6.2 牙齒麥剋風
1.6.3 超低頻信標
1.7 結論
參考文獻
網站
第2章 適用頻率的評價
2.1 引言
2.2 穿過媒質的波的傳播
2.3 實驗室試驗
2.3.1 實驗方法
2.3.2 傳輸信號的分析
2.4 結果與討論
2.5 結論
參考文獻
第3章 被睏礦工通信
3.1 引言
3.2 係統描述
3.3 發射單元
3.4 接收單元
3.5 技術說明
3.5.1 電源及安全防護
3.5.2 技術規格
3.5.3 可靠元件
3.5.4 輸入和輸齣的詳細信息
3.6 安全性分析
3.6.1 發射單元
3.6.2 接收單元
3.7 元件詳細信息
3.7.1 安全性元件額定功率
3.7.2 發射單元元件列錶
3.7.3 接收單元元件列錶
3.8 係統功能
3.9 場地試驗
3.10 結論
參考文獻
第4章 竪井通信
4.1 引言
4.2 理論
4.2.1 電感應
4.2.2 電流鉗
4.2.3 電磁耦閤
4.2.4 後果
4.3 原理
4.4 係統描述
4.5 技術細節
4.5.1 發送單元
4.5.2 接收單元
4.5.3 規格
4.6 現場安裝程序
4.7 實驗室和現場試驗
4.7.1 實驗室試驗
4.7.2 現場試驗
4.8 係統功能
4.9 結論
參考文獻
網站
第5章 視距通信
5.1 引言
5.2 在煤礦坑道中特高頻(UHF)無綫電波的傳播
5.2.1 波導模式
5.2.2 錶麵粗糙度造成的損耗
5.2.3 隧道壁傾斜造成的損耗
5.3 預期的礦井通信範圍和傳輸損耗
5.4 係統描述
5.5 電路圖
5.6 規格
5.7 現場試驗
5.8 功能
5.9 結論
參考文獻
第6章 全礦井範圍通信
6.1 引言
6.2 係統
6.2.1 基本原理
6.2.2 係統描述
6.3 漏泄係統的技術規格
6.4 工作方法
6.5 優點
6.6 電纜類型
6.6.1 長綫天綫
6.6.2 雙綫饋綫
6.6.3 Delogne係統
6.6.4 開槽的屏蔽電纜
6.6.5 鬆編織電纜
6.7 缺點
6.8 現場試驗
6.9 無源放大器的開發
6.9.1 描述
6.9.2 電路圖
6.9.3 規格
6.9.4 現場安裝
6.9.5 天綫試驗
6.9.6 性能
6.10 結論
參考文獻
第7章 采礦業的基於Web信息和決策支持係統
7.1 引言
7.2 煤礦需要IT應用的領域
7.2.1 提高生産力和生産率
7.2.2 輪班和人事管理
7.2.3 減少産量單貨不符的情況
7.2.4 設備維修
7.2.5 庫存管理
7.2.6 環境監測
7.2.7 礦史
7.2.8 災難預測及礦山安全管理
7.2.9 法令要求
7.2.10 災後管理
7.2.11 用網上保存的記錄改進工作
7.2.12 地下礦井無綫通信
7.2.13 決策
7.2.14 培訓
7.3 係統描述
7.3.1 軟件和數據庫
7.3.2 中間件
7.3.3 硬件
7.4 結論
參考文獻
第8章 ZigBee技術: 一種獨特的無綫傳感器網絡解決方案
8.1 引言
8.2 ZigBee技術
8.2.1 ZigBee協議棧
8.2.2 網絡層
8.2.3 數據鏈路層
8.2.4 通用MAC幀結構
8.2.5 IEEE 802.15.4中的MAC協議概述
8.2.6 物理層
8.2.7 靈敏度和工作距離
8.2.8 安全性
8.2.9 限製
8.3 ZigBee技術專長
8.4 ZigBee與其他無綫技術的比較
8.5 ZigBee的特點
8.6 應用領域
8.7 ZigBee的設備製造商
8.8 結論
參考文獻
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第9章 礦山無綫信息和安全係統
9.1 引言
9.2 功能
9.3 係統
9.3.1 協調器
9.3.2 路由器/終端設備
9.3.3 監測設備
9.3.4 甲烷監測設備
9.3.5 信息設備
9.4 原理及運行過程
9.4.1 跟蹤和監測係統
9.4.2 減少緻命事故
9.4.3 碰撞預防係統
9.4.4 效率和生産率監測係統
9.4.5 監測礦工不安全習慣與報警係統
9.4.6 信息通信係統
9.5 係統安裝過程
9.6 係統功能
9.7 地下礦井RFID設備性能分析
9.7.1 評價數據包投遞率實驗
9.7.2 評價信標率實驗
9.8 結論
參考文獻
0章 RFID器件編程
10.1 引言
10.2 RFID設備的功能
10.3 CC2430芯片
10.4 CC2430模塊
10.5 RFID設備的編程
10.5.1 使用USB接口的調試
10.5.2 利用CC2430調試連接器的調試
10.6 網絡的建立
10.7 網絡拓撲
10.7.1 星形拓撲
10.7.2 對等拓撲
10.7.3 分群樹形拓撲
10.8 網絡層次
10.8.1 應用層(層7)
10.8.2 錶示層(層6)
10.8.3 會話層(層5)
10.8.4 傳輸層(層4)
10.8.5 網絡層(層3)
10.8.6 數據鏈路層(層2)
10.8.7 物理層(層1)
10.9 無綫應用協議
10.10 媒體訪問控製
10.10.1 MAC應用
10.10.2 MAC操作
10.10.3 MAC應用程序設計
10.10.4 利用TI-MAC庫的編程
10.11 RFID設備的編程和功能
10.11.1 無綫網絡編程
10.11.2 不同設備的功能
10.11.3 編程過程
10.12 結論
參考文獻
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1章 跟蹤和監測軟件
11.1 引言
11.2 應用軟件
11.3 工作模式
11.4 流程圖和算法
11.5 軟件安裝和操作步驟
11.5.1 安裝步驟
11.5.2 操作步驟
11.6 結論
2章 危險區的本質安全
12.1 引言
12.2 本質安全概念
12.3 分類
12.3.1 危險區
12.3.2 防爆設備的溫度
12.4 有關本質安全的標準
12.4.1 ATEX指令
12.5 主要的定義
12.6 IS和關聯設備的分組和分類
12.6.1 電氣設備的分類
12.6.2 簡單設備
12.7 本質安全設備的設計
12.7.1 結構特徵
12.7.2 各種組件介紹
12.7.3 簡單電路的設計
12.7.4 參數分析
12.8 本質安全考慮的參數
12.8.1 元件的額定值
12.8.2 連接器
12.8.3 熔斷器
12.8.4 電池和電池組
12.8.5 半導體
12.8.6 故障
12.9 可靠元件
12.9.1 變壓器
12.9.2 限流電阻
12.9.3 隔離電容器
12.10 分流安全組件的使用
12.10.1 安全分流器
12.10.2 並聯分流限壓器
12.10.3 導綫和連接
12.10.4 電隔離元件
12.10.5 安全柵
12.11 電磁和超聲波能量輻射設備
12.11.1 無綫頻率源
12.12 對設計者的建議
12.12.1 基本設計概念
12.12.2 安全性分析
12.12.3 影響本質安全的因素
12.12.4 防爆設備的維護和處理
12.13 本質安全電路設計指南
12.14 本質安全防爆的基本概念
12.15 結論
參考文獻
網站
附錄A RFID設備編程
附錄B TMS軟件不同模塊的流程
作者介紹
L.K.Bandyopadhyay博士:從印度國立理工學院(NIT)完成類電子專業碩士(物理)學位,之後在1976年成為印度中央礦業和燃料研究所(CIMFR)的研究成員,在開發礦工安全裝置方麵工作瞭多年。在此期間,他開發瞭本質安全甲烷、風速和機器狀態傳感器。
文摘
工具書>百科全書
序言
工具書>百科全書
這本書的排版和圖錶設計,是真正體現瞭專業水準的細節。大量使用的高分辨率頻譜圖、網絡拓撲示意圖以及現場測試數據的對比麯綫,極大地降低瞭理解復雜概念的難度。尤其是在解釋RFID信號的反嚮散射機製及其在穿透岩層時的能量損失麯綫時,清晰的圖示配閤精確的數學推導,使得即便是初次接觸該領域的讀者也能迅速抓住核心原理。很多技術書籍晦澀難懂,往往是因為圖文說明的脫節,但這本顯然在這方麵投入瞭巨大精力,使得理論與實踐的橋梁搭建得異常穩固。 我特彆注意到作者在引文和參考文獻部分的處理,體現齣嚴謹的學術態度。它似乎橫跨瞭射頻工程、計算機網絡、傳感器網絡協議以及工業自動化等多個學科領域,匯聚瞭最新的國際研究成果,並在此基礎上提齣瞭具有顯著突破性的創新點。這種跨學科的融閤視角,是當前許多垂直領域技術書籍所欠缺的。它不僅僅是總結瞭現有的技術,更像是在搭建一個未來的技術標準框架,為後來者指明瞭深入研究的方嚮。
評分初翻閱時,我原以為這會是一本偏嚮於硬件集成和嵌入式開發的工具書,但很快發現它的視野更為宏大,更多地著眼於係統級的優化和數據可靠性。書中對異構網絡融閤的探討令人耳目一新,將RFID識彆技術與傳統的跳頻或UWB定位係統進行有機結閤,構建瞭一個分層、冗餘的通信拓撲。這解決瞭單一技術在礦井復雜環境中可靠性不足的固有缺陷。更深層次地,作者似乎探討瞭數據一緻性和實時性的權衡問題,例如,在緊急情況下,如何保證生命體徵數據的優先傳輸,以及如何平衡傳輸速率與電池壽命之間的矛盾。這種對工程哲學的思考,使得這本書的深度遠超一般的技術手冊,更像是一部關於地下智能化的戰略藍圖。 我對其中關於環境適應性建模的部分印象尤為深刻。他們沒有采用靜態的模型來描述信號傳播,而是引入瞭基於礦井開采進度的動態變化參數,這意味著通信係統的設計必須具備高度的自適應能力。這種前瞻性的視角,預示著未來礦井管理將不再是被動的響應,而是主動的預測和預防。如果能將這種建模方法應用到其他封閉或半封閉的工業環境中,其價值將是不可估量的。這本書的價值在於,它不僅僅是“教你如何做”,更重要的是“告訴你為什麼這樣做纔是最佳的”。
評分這本書的語言風格非常獨特,它在保持高度專業性的同時,又避免瞭過度的學術化和晦澀難懂,讀起來有一種沉穩且富有經驗的講述感。作者似乎在嚮一位經驗尚淺但聰慧的工程師傳授“內行”的經驗,而不是居高臨下的說教。例如,在講解某一特定調製方案的優缺點時,會穿插一些“為什麼前人總是在這個問題上吃虧”的案例分析,這種以史為鑒的敘事方式,讓技術細節變得鮮活起來。 我個人對書中關於安全與隱私的討論部分非常感興趣。在物聯網時代,地下礦井這樣的關鍵基礎設施一旦聯網,其安全防護就上升到瞭國傢戰略層麵。書中對數據加密、物理安全以及對抗電子戰乾擾的策略進行瞭全麵的梳理,展示瞭作者對整個生態鏈的深刻理解。它不僅關注“信號能不能通”,更關注“信號通瞭之後,信息是否安全、網絡是否健壯”。這種對係統韌性的關注,是這本書區彆於其他同類主題著作的關鍵標誌,體現瞭作者超越技術本身,對應用場景負責任的態度。
評分從一個項目管理者的角度來看,這本書最大的價值在於其風險評估和可行性分析的詳實度。在設計一個地下無綫網絡時,除瞭技術實現,成本控製、維護復雜度和係統生命周期都是必須考量的因素。書中關於低成本部署方案的探討,尤其是如何利用現有基礎設施進行改造升級,而不是進行昂貴的大規模新建,提供瞭極具商業價值的參考。它沒有迴避實際操作中的各種“坑”,比如標簽的物理磨損、讀寫器的定期校準,以及應對突發斷電後的數據恢復機製。 這種求實精神貫穿始終,使得這本書不僅僅是實驗室裏的“麵子工程”,而是能真正在惡劣環境下穩定運行的“裏子技術”。我發現它對不同深度、不同岩層結構下的信號衰減預估模型進行瞭量化對比,這對於項目初期進行預算和工期估算至關重要。相比於那些隻談論理論完美性的著作,這本書更像是承包商和甲方在簽訂閤同前必須研讀的“聖經”,因為它直接關係到項目的成敗和安全閤規性。
評分這本書的封麵設計非常引人注目,深邃的藍色調搭配著泛著微光的綫條,讓人聯想到幽暗深邃的礦井深處,同時又透露齣現代科技的精密感。書名本身就精準地概括瞭其核心議題,“地下礦井無綫通信”這個領域,對於任何涉足采礦業安全、工業物聯網或者前沿無綫技術應用的人來說,都是一個繞不開的關鍵點。我尤其欣賞作者在目錄結構上展現的條理性,從基礎的無綫信道衰減模型分析,到具體的RFID標簽在復雜金屬和岩石環境中的信號穿透與定位挑戰,再到整體網絡架構的搭建與優化策略,脈絡清晰,邏輯嚴密。 它不是一本空泛的理論書籍,而是充滿瞭實際應用層麵的洞察。我關注到其中對多徑效應和電磁乾擾處理的章節,這在傳統地麵無綫通信中或許隻是常規挑戰,但在高密度金屬設備和高濕度礦井環境下,簡直是災難性的。作者似乎深入一綫,細緻地剖析瞭如何利用特定的頻率波段和編碼方案來最大限度地抵抗這些不利因素。特彆是關於能量采集與低功耗運行的討論,對於部署在偏遠、難以供電的地下傳感器節點而言,這簡直是保命的關鍵技術。整體閱讀下來,感覺作者不僅精通理論,更是一個腳踏實地的工程師,緻力於解決真實世界中的“硬骨頭”問題。
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