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FreeRTOS多任务智能矿井安全监测与人员定位系统.docx
资料介绍
基于FreeRTOS多任务的智能矿井安全监测与人员定位系统
1. 实验概述
矿井安全是矿山生产的生命线，瓦斯爆炸、透水、塌方等事故严重威胁矿工生命安全。煤矿安全规程要求对矿井中的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、风速等环境参数进行实时监测，并对井下人员进行精确定位，以便在紧急情况下快速疏散和救援。传统的矿井监测系统通常采用有线通信方式，布线复杂、维护困难、扩展性差。
本实验基于STM32F777NIH6微控制器，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一套智能矿井安全监测与人员定位系统。系统集成瓦斯传感器、一氧化碳传感器、温湿度传感器、风速传感器、UWB定位模块和LoRa无线通信模块，在嵌入式平台上完成环境参数采集、安全预警、人员定位、紧急避险和远程通信等功能。FreeRTOS的多任务架构使得环境采集、安全分析、定位计算、通信和报警等任务可以并行运行，满足矿井安全监测的实时性要求。
实验内容涵盖瓦斯传感器（催化燃烧式）驱动开发、一氧化碳传感器（电化学）驱动开发、UWB室内定位算法（TDOA）、安全预警阈值设定（瓦斯浓度>0.5%报警），以及基于LoRa的井下无线通信组网。通过本实验，开发者将掌握嵌入式矿井安全监测系统的完整实现方法，理解安全监测规范和FreeRTOS多任务调度技术。
2. 系统架构
2.1 硬件组成
· STM32F777NIH6主控芯片（井下分站）
· 瓦斯传感器（催化燃烧式，4-20mA，ADC接口）
· 一氧化碳传感器（电化学，4-20mA，ADC接口）
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| 文件名 | 大小 |
| FreeRTOS多任务智能矿井安全监测与人员定位系统.docx | 40K |
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资料：STM32的数字万用表
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