安全信息工程 以煤矿和交通安全监控为例PDF电子书下载

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1安全信息工程概述 1

1.1安全信息工程概述 1

1.1.1安全的基本概念 1

1.1.2信息的基本概念 2

1.1.3安全与信息的关系 2

1.1.4安全信息工程的应用 3

1.2安全信息工程建设 3

1.2.1安全信息工程建设的主要内容 4

1.2.2安全信息工程的硬件设计 4

1.2.3安全信息工程的软件设计 5

1.2.4安全信息工程的预测与决策算法 5

1.3安全信息工程举例 5

1.3.1尤洛卡（精准信息）煤矿顶板动态监测系统 5

1.3.2 KJ95N型煤矿综合监控系统 6

1.3.3河南义马煤矿工业视频监控 6

1.3.4安全监控组态软件 8

1.3.5安全管理信息系统 8

1.4安全信息工程的发展趋势 9

1.5安全信息系统的可靠性 11

2安全信息工程的体系结构 12

2.1系统分析 12

2.1.1需求分析 12

2.1.2系统设计的原则 12

2.2设计方案 13

2.2.1设计范围 13

2.2.2主要内容 13

2.2.3设计原则 13

2.2.4设计依据 14

2.2.5整体方案 14

2.3系统设计 15

2.3.1系统平台设计原则 15

2.3.2系统平台主要技术要求 15

2.3.3系统平台总体布置 15

2.3.4康家湾矿井下拟建信号覆盖区域分析 16

2.3.5系统总体布置及主干环网设计 16

2.3.6光纤线路和基站布置 16

2.3.7平台部分千兆交换机中段布置 17

2.3.8大屏拼接显示系统 17

2.4监测监控系统 18

2.4.1系统设计要求 18

2.4.2系统主要监测监控方案 18

2.4.3监测监控的技术要求及达到的功能 18

2.4.4主要监测监控设备 19

2.5通信联络系统 19

2.5.1系统设计要求 19

2.5.2系统设计方案 19

2.5.3主要有线通信设备 20

2.6人员定位系统 20

2.6.1系统设计要求 20

2.6.2人员定位系统功能实现 20

2.6.3定位卡总数及分配 21

2.7项目评分表 21

2.8建设工程项目工程量清单 22

3安全信息工程的设计方法——矿用乳化液矢量自动配比装置研究 24

3.1概述 24

3.1.1问题的提出及研究的目的和意义 24

3.1.2国内外概况及技术发展趋势 24

3.1.3研究工作的设想 25

3.2总体研究方案 26

3.2.1系统实现的功能 26

3.2.2系统的总体设计说明 27

3.2.3系统的硬件设计 28

3.2.4系统的软件设计 28

3.3系统硬件模块设计及研究 29

3.3.1传感器简介 29

3.3.2单片机系统设计 31

3.3.3 A／D转换电路的设计 32

3.3.4 D／A转换电路的设计 35

3.3.5变频调速电路的设计 36

3.3.6液晶显示电路设计 37

3.3.7键盘电路 40

3.3.8控制输出及自动闭锁电路 41

3.3.9电源电路设计 42

3.4系统软件设计 43

3.4.1单片机C语言简介 43

3.4.2单片机软件设计 45

3.4.3矢量控制 45

3.4.4 P I D控制 46

3.4.5编程举例 48

3.5安全可靠性分析与设计 49

3.5.1硬件抗干扰技术 49

3.5.2软件抗干扰设计 50

3.5.3防爆措施 53

3.6系统功能的进一步扩展 54

3.6.1分布式乳化液自动配比系统的组成 54

3.6.2分布式乳化液自动配比系统接入矿井以太网的应用方案 57

4安全信息工程的监测监控系统——冲击地压的监测监控与事故分析 60

4.1星村煤矿3302工作面概况 60

4.1.1矿井及工作面概况 60

4.1.2冲击地压危险性分析 61

4.1.3冲击危险指数评价 63

4.1.4冲击地压危险区域划分 64

4.2冲击地压监测监控的手段和方法 65

4.2.1微震监测 65

4.2.2冲击地压在线应力监测 67

4.2.3钻屑法检测 72

4.2.4电磁辐射法监测标准 73

4.3冲击地压的发生过程 75

4.3.1冲击地压事故基本情况介绍 75

4.3.2监测系统的数据表现 75

4.3.3事故分析 75

4.4掘进期间冲击危险防治方案设计及卸压解危方案 78

4.5回采期间冲击危险监测方案 79

4.6回采期间冲击地压防治方案设计 80

4.6.1工作面超前预防卸压 80

4.6.2回采期间监测危险区域处理措施 81

5煤矿安全监测大数据平台的开发与设计 83

5.1煤矿检测大数据应用平台的基本架构 83

5.2数据库设计 83

5.2.1对象浏览器 83

5.2.2数据库结构举例 86

5.3软件应用环境 89

5.4程序设计 90

5.4.1程序启动 90

5.4.2数据查询举例 92

5.5源程序设计举例 100

6大数据系统分析方法及在安全预警中的应用 116

6.1数据来源 116

6.2常用数据挖掘工具 131

6.3聚类分析在安全预警中的应用 132

6.3.1聚类分析的一般步骤 132

6.3.2距离的定义 132

6.3.3 K-means（K均值）算法 133

6.3.4围绕中心点的划分 133

6.4支持向量机在安全预警中的应用 135

6.4.1基本原理 135

6.4.2支持向量机建模 137

6.4.3结果与讨论 137

7辐射剂量实时监测与预警系统 140

7.1概述 140

7.1.1辐射的基本概念 140

7.1.2辐射对人体的影响 140

7.1.3射线探测理论 141

7.2辐射探测器的类型 142

7.3煤矿辐射剂量监测要实现的基本功能 143

7.3.1仪表分类 143

7.3.2煤矿辐射剂量检测项目简介 144

7.4辐射剂量监测的基本原理 144

7.4.1系统要实现的基本功能 144

7.4.2辐射剂量传感器 145

7.5硬件设计 145

7.6软件设计 146

7.7软件运行界面 147

8吊管机智能监控仪的设计 151

8.1吊管机简介 151

8.2吊管机需监控的技术性能指标 152

8.2.1主要实现的功能 152

8.2.2技术性能指标 152

8.2.3工艺要求 153

8.3系统组成与结构 153

8.3.1技术特点 153

8.3.2工作原理 153

8.4主要传感器简介 154

8.4.1吊重传感器 154

8.4.2角度传感器 155

8.4.3拉力传感器 155

8.4.4位移传感器 155

8.5硬件设计 155

8.5.1主机硬件设计 155

8.5.2显示、操作单元硬件设计 156

8.5.3传感器与接收单元 156

8.5.4主机系统的工作原理 157

8.6软件设计 159

8.6.1主机部分 159

8.6.2显示部分 159

8.7关键问题及解决方法 159

8.8源程序示例 160

8.8.1初始化文件，定义变量 160

8.8.2 A／D转换程序 162

8.8.3液晶显示器初始化程序 163

8.9系统可靠性设计 167

9煤矿水文监测系统的设计 168

9.1水文监测系统简介 168

9.2水文监测系统的整体结构 168

9.3系统组成与工作原理 169

9.4方案设计 171

10煤矿安全信息工程实例 175

10.1煤矿人员定位系统举例 175

10.1.1井下人员位置监测系统简介 175

10.1.2人员位置监测系统工作原理 175

10.1.3软件运行界面 176

10.2矿井水文监测系统应用实例 180

10.2.1系统简介 180

10.2.2应用界面 180

11 安全信息工程在交通智能管理系统中的应用研究 187

11.1出租车智能管理系统功能需求 187

11.2出租车智能管理系统总体结构 189

11.3出租车车载智能终端方案设计 190

11.3.1出租车车载终端整体方案 190

11.3.2计量功能方案设计 190

11.3.3定位功能方案设计 191

11.3.4汽车行驶记录方案设计 191

11.3.5无线互联功能方案设计 192

11.3.6车载故障诊断功能方案设计 193

11.3.7电子支付方案设计 193

11.3.8驾驶员管理方案设计 194

11.4出租车车载智能终端的硬件设计 194

11.4.1出租车车载智能终端核心模块设计 195

11.4.2出租车车载智能终端主控板的设计 196

11.4.3出租车车载智能终端卫星定位模块设计 198

11.4.4出租车车载智能终端移动网络模块设计 199

11.4.5出租车车载智能终端计量功能模块设计 201

11.4.6出租车车载智能终端汽车行驶记录模块设计 203

11.4.7出租车车载智能终端OBDII模块设计 203

11.4.8出租车车载智能终端射频卡支付模块设计 203

11.4.9出租车车载智能终端驾驶员管理模块设计 206

11.4.10出租车车载智能终端整体设计 206

11.5出租车车载智能终端的软件设计 207

11.5.1嵌入式软件开发简介 207

11.5.2 Qt编程基础及开发环境搭建 208

11.5.3系统界面程序设计 211

11.5.4智能终端程序设计 215

11.6结论 217

参考文献 218

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