基于无线Mesh网络的上锁及挂签系统设计

摘要

随着全国化工行业的迅速发展，化工企业迅速扩充，化工企业的安全事故也越来越平凡。其中误操作等人为事故给化工企业造成的损失也越来越受到重视。为了规范管理，防止误操作造成的人员伤亡及财产损失，对检修设备及操作设备施行“上锁/挂签”制度。然而，现有的“上锁/挂签”设备均是机械锁具，给操作人员带来了麻烦的同时，也不能保证现场与集控中心的同时性，给安全生产埋下了隐患。所以，一种能够实时监控“上锁/挂签”设备的系统及相关有效监控设备的出现显得尤为重要。
　　针对“上锁/挂签”中采用的机械锁具，保证“上锁/挂签”锁具正确无误并实时监控的问题，文中对现有几种无线通信技术和电子识别技术的原理，性能进行分析研究对比，采用了一种全新的无线智能手持机配备 RFID技术的设备识别，远程监控和现场监控相结合的解决方案，不仅能简单有效的完成“上锁/挂签”，而且可以使中控人员在监控画面中监控操作设备，并远程下达操作指令，实现对“上锁/挂签”多点实时监控。
　　该方案采用RFID电子识别和Mesh网络技术，能够解决操作员、监护人及现场设备的识别，实现中控与现场操作人员的“上令下行”。文章详细阐述了“上锁/挂签”系统的组成，无线智能手持机的设计，以及无线网络的选择。该方案对化工企业施行的能力隔离“上锁/挂签”制度，具有一定的实际意义。

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英文摘要

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主要符号表

1绪论

1.1研究背景和意义

1.2“上锁/挂签”锁具研究现状

1.3主要工作内容及结构安排

2无线通讯网络

2.1化工生产无线网络技术的需求

2.2无线Mesh网络介绍

2.3无线Mesh网络与其他网络比较

2.4Mesh网络技术分类

2.4化工厂区无线Mesh组网

2.5本章小结

3“上锁/挂签”系统方案设计

3.1“上锁/挂签”系统设计思路

3.2“上锁/挂签”系统方案硬件设计

3.3“上锁/挂签”系统硬件组成

3.4本章小结

4智能手持机方案设计

4.1智能手持机方案设计思路及结构

4.2方案硬件选型

4.3方案硬件设计

4.4本章小结

5智能手持机的软件设计

5.1主程序设计

5.2RFID模块软件设计

5.3射频网络模块软件设计

5.4语音对讲模块软件设计

5.4本章小结

6“上锁/挂签”系统调试

6.1智能手持机功能调试

6.2全系统功能调试

6.3本章小结

7结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表、出版的学术论文与著作