劉英娜

（唐山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063000）

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步帶動(dòng)了一系列網(wǎng)絡(luò)集成電路和無(wú)線通信的發(fā)展，其中Adhoc網(wǎng)絡(luò)是無(wú)線通信領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù)手段。Adhoc網(wǎng)絡(luò)是特指的一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)類型，具有靈活度較高、自由性較強(qiáng)的特點(diǎn)。因此，該網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)需固定的節(jié)點(diǎn)，任意動(dòng)態(tài)方式都可以與終端保持聯(lián)系。Adhoc網(wǎng)絡(luò)在石油化工，冶金機(jī)械和紡織工業(yè)等領(lǐng)域都所有涉獵，主要是利用無(wú)線通信設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)備端口，數(shù)據(jù)接收端再上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)。我國(guó)作為煤炭資源需求大國(guó)，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析是十分必要的。

礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)集成應(yīng)用系統(tǒng)是依托于硬件和軟件，進(jìn)而對(duì)礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整合的技術(shù)體系。礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成離不開(kāi)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，想在無(wú)限空間內(nèi)有效搜索礦產(chǎn)資源的相關(guān)的信息，就需要應(yīng)用Adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將礦產(chǎn)資源信息與數(shù)據(jù)集成應(yīng)用二者相融合。但傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應(yīng)用系統(tǒng)面臨系統(tǒng)運(yùn)行效率較低的問(wèn)題，導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮最大效用。隨著無(wú)線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)集成技術(shù)在礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的應(yīng)用貫穿于礦產(chǎn)資源的各個(gè)環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步研究Adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和礦產(chǎn)資源提供新思路。

1 應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1 基帶電路設(shè)計(jì)

將基帶電路輸入恒定電壓，在電路輸電狀態(tài)穩(wěn)定后，基帶電路的通電時(shí)長(zhǎng)與斷電時(shí)長(zhǎng)比值固定[1]。但是在特定范圍內(nèi)的電壓輸入后，會(huì)導(dǎo)致通電時(shí)長(zhǎng)與斷電時(shí)長(zhǎng)的比值發(fā)生變化。

這種脈沖電壓控制的原理是基帶電路的轉(zhuǎn)換器在受到外部環(huán)境的電壓和電阻影響時(shí)，確?；鶐щ娐穼?duì)輸出電壓與基礎(chǔ)電壓之間的差值范圍在0.5v以內(nèi)。

通過(guò)獲取輸出電壓與基礎(chǔ)電壓之間的差值，設(shè)定基帶電路的固定頻率電壓信號(hào)，得出基帶電路控制電壓信號(hào)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。設(shè)定電壓與電阻的固定電壓頻率，當(dāng)二者比值發(fā)生變化時(shí)，基帶電路的運(yùn)行模式也將發(fā)生穩(wěn)定值變化。采用調(diào)制模式的基帶電路，其電線在正常狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)頻率不變，傳輸減壓的波頻也相對(duì)穩(wěn)定，降低了基帶電路發(fā)生故障的概率[2]。

處于固定調(diào)制模式下的基帶電路將對(duì)于后續(xù)提高自身的電阻紋波阻擋能力，從而拓寬基帶電路的應(yīng)用范圍，為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備提供更為高效的性能。

1.2 主控路由器設(shè)計(jì)

主控路由器是Adhoc網(wǎng)絡(luò)的重要部件，具有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的功能。

向路由器端口輸入分組數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存以及發(fā)送設(shè)置特定數(shù)值，參數(shù)如下：

表1 主控路由器端口參數(shù)

主控路由器端口基礎(chǔ)參數(shù)通過(guò)基帶電路設(shè)計(jì)進(jìn)行輸入與輸出工作，分別進(jìn)行數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)傳輸。當(dāng)其中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生出現(xiàn)信號(hào)中斷的情況，能夠第一時(shí)間找到故障節(jié)點(diǎn)，將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的電路端口關(guān)閉。

2 應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成平臺(tái)設(shè)計(jì)

收集目標(biāo)地區(qū)的礦產(chǎn)資源開(kāi)采以及分布情況等相關(guān)數(shù)據(jù)資料，設(shè)計(jì)出礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，為設(shè)計(jì)Adhoc驅(qū)動(dòng)程序提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

其中包括礦產(chǎn)資源的礦山剖面圖、礦井三維立體圖以及礦產(chǎn)資源含量遙感圖等方面的數(shù)據(jù)資料。礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)集成平臺(tái)設(shè)計(jì)依托于對(duì)該礦區(qū)的研究資料，借助于礦體的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及噪聲數(shù)據(jù)分析，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，呈現(xiàn)出聚集性與分散性并存的特點(diǎn)?？茖W(xué)的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)來(lái)源于歷史開(kāi)采的數(shù)據(jù)堆積，形成了錯(cuò)綜復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)的聚集性與分散性直接影響到了數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)類型的歸類，因此，在描述不同的礦產(chǎn)資源時(shí)要附帶詳細(xì)說(shuō)明；比如巖石類礦產(chǎn)富含多種化學(xué)元素，而金屬類礦產(chǎn)資源的重金屬含量較多。將礦產(chǎn)資源的礦體儲(chǔ)量分析與評(píng)價(jià)，得出礦產(chǎn)資源開(kāi)采建設(shè)的依據(jù)，以此調(diào)整對(duì)礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)規(guī)劃，完成礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成平臺(tái)設(shè)計(jì)。

2.2 Adhoc驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

結(jié)合系統(tǒng)硬件的基帶電路與主控路由器的應(yīng)用，設(shè)計(jì)礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，根據(jù)平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序的運(yùn)行模塊與編碼類型設(shè)計(jì)如表2所示：

表2 驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行模塊及編碼

在Adhoc網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用各個(gè)運(yùn)行模塊的功能及編碼進(jìn)行參數(shù)設(shè)置與程序輸入來(lái)控制跳動(dòng)節(jié)點(diǎn)接入無(wú)線通信端口。這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的接入方式與蜂窩移動(dòng)通信運(yùn)行模式類似，但在運(yùn)行效率方面有著一定程度的提升。當(dāng)基站發(fā)送無(wú)線信號(hào)時(shí)，在此范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)將自動(dòng)啟動(dòng)程序運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3 仿真實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

設(shè)定實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域?yàn)?000m3000m，節(jié)點(diǎn)數(shù)量為150個(gè)，數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度為3000比特，移動(dòng)速率為2.5Mb/s。選取三種傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)與文中應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行效率的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

基于上述實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，分別進(jìn)行15組對(duì)比，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

表3 應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行效率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，文中設(shè)計(jì)出的基于Adhoc網(wǎng)絡(luò)的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應(yīng)用系統(tǒng)比傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行效率均高出4.73%～10.92%不等，證明文中系統(tǒng)運(yùn)行效率更高。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)應(yīng)用Adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)出礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件，得出傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)與文中設(shè)計(jì)的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，證明文中系統(tǒng)運(yùn)行效率更高。礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源科學(xué)生產(chǎn)的有效途徑，也為礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐分析。