基于Adhoc網(wǎng)絡的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應用系統(tǒng)設計

劉英娜

（唐山職業(yè)技術(shù)學院，河北 唐山 063000）

科學技術(shù)的不斷進步帶動了一系列網(wǎng)絡集成電路和無線通信的發(fā)展，其中Adhoc網(wǎng)絡是無線通信領域應用較為廣泛的一種技術(shù)手段。Adhoc網(wǎng)絡是特指的一種無線網(wǎng)絡類型，具有靈活度較高、自由性較強的特點。因此，該網(wǎng)絡的基礎設施無需固定的節(jié)點，任意動態(tài)方式都可以與終端保持聯(lián)系。Adhoc網(wǎng)絡在石油化工，冶金機械和紡織工業(yè)等領域都所有涉獵，主要是利用無線通信設備將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O備端口，數(shù)據(jù)接收端再上傳到數(shù)據(jù)庫。我國作為煤炭資源需求大國，應用先進的技術(shù)手段對礦產(chǎn)資源進行數(shù)據(jù)采集和分析是十分必要的。

礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)集成應用系統(tǒng)是依托于硬件和軟件，進而對礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)進行匯總整合的技術(shù)體系。礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成離不開現(xiàn)代化的科學技術(shù)，想在無限空間內(nèi)有效搜索礦產(chǎn)資源的相關(guān)的信息，就需要應用Adhoc網(wǎng)絡技術(shù)，將礦產(chǎn)資源信息與數(shù)據(jù)集成應用二者相融合。但傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應用系統(tǒng)面臨系統(tǒng)運行效率較低的問題，導致應用系統(tǒng)無法發(fā)揮最大效用。隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)集成技術(shù)在礦產(chǎn)資源領域的應用貫穿于礦產(chǎn)資源的各個環(huán)節(jié)，為進一步研究Adhoc網(wǎng)絡技術(shù)和礦產(chǎn)資源提供新思路。

1 應用系統(tǒng)硬件設計

1.1 基帶電路設計

將基帶電路輸入恒定電壓，在電路輸電狀態(tài)穩(wěn)定后，基帶電路的通電時長與斷電時長比值固定[1]。但是在特定范圍內(nèi)的電壓輸入后，會導致通電時長與斷電時長的比值發(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，確保基帶電路對輸出電壓與基礎電壓之間的差值范圍在0.5v以內(nèi)。

通過獲取輸出電壓與基礎電壓之間的差值，設定基帶電路的固定頻率電壓信號，得出基帶電路控制電壓信號的運行時長。設定電壓與電阻的固定電壓頻率，當二者比值發(fā)生變化時，基帶電路的運行模式也將發(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)下的開關(guān)頻率不變，傳輸減壓的波頻也相對穩(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用范圍，為實驗準備提供更為高效的性能。

1.2 主控路由器設計

主控路由器是Adhoc網(wǎng)絡的重要部件，具有實現(xiàn)網(wǎng)絡路由協(xié)議的功能。

向路由器端口輸入分組數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的儲存以及發(fā)送設置特定數(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參數(shù)通過基帶電路設計進行輸入與輸出工作，分別進行數(shù)據(jù)的節(jié)點傳輸。當其中任何一個節(jié)點發(fā)生出現(xiàn)信號中斷的情況，能夠第一時間找到故障節(jié)點，將兩個節(jié)點之間的電路端口關(guān)閉。

2 應用系統(tǒng)軟件設計

2.1 礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成平臺設計

收集目標地區(qū)的礦產(chǎn)資源開采以及分布情況等相關(guān)數(shù)據(jù)資料，設計出礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成平臺，為設計Adhoc驅(qū)動程序提供數(shù)據(jù)基礎。

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)集成平臺設計依托于對該礦區(qū)的研究資料，借助于礦體的原始基礎數(shù)據(jù)以及噪聲數(shù)據(jù)分析，在設計過程中，呈現(xiàn)出聚集性與分散性并存的特點。科學的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)來源于歷史開采的數(shù)據(jù)堆積，形成了錯綜復雜的數(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)庫對數(shù)據(jù)類型的歸類，因此，在描述不同的礦產(chǎn)資源時要附帶詳細說明；比如巖石類礦產(chǎn)富含多種化學元素，而金屬類礦產(chǎn)資源的重金屬含量較多。將礦產(chǎn)資源的礦體儲量分析與評價，得出礦產(chǎn)資源開采建設的依據(jù)，以此調(diào)整對礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)規(guī)劃，完成礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成平臺設計。

2.2 Adhoc驅(qū)動程序設計

結(jié)合系統(tǒng)硬件的基帶電路與主控路由器的應用，設計礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成平臺，根據(jù)平臺提供的數(shù)據(jù)設計Adhoc網(wǎng)絡的驅(qū)動程序。驅(qū)動程序的運行模塊與編碼類型設計如表2所示：

表2 驅(qū)動程序運行模塊及編碼

在Adhoc網(wǎng)絡驅(qū)動程序設計過程中，利用各個運行模塊的功能及編碼進行參數(shù)設置與程序輸入來控制跳動節(jié)點接入無線通信端口。這種點對點的接入方式與蜂窩移動通信運行模式類似，但在運行效率方面有著一定程度的提升。當基站發(fā)送無線信號時，在此范圍內(nèi)的節(jié)點將自動啟動程序運行，最終實現(xiàn)Adhoc網(wǎng)絡的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應用系統(tǒng)設計。

3 仿真實驗

3.1 實驗準備

設定實驗場景的網(wǎng)絡區(qū)域為2000m3000m，節(jié)點數(shù)量為150個，數(shù)據(jù)包長度為3000比特，移動速率為2.5Mb/s。選取三種傳統(tǒng)應用系統(tǒng)與文中應用系統(tǒng)進行系統(tǒng)運行效率的對比實驗。

3.2 實驗結(jié)果

基于上述實驗準備，分別進行15組對比，并對實驗數(shù)據(jù)進行對比分析，實驗結(jié)果如下：

表3 應用系統(tǒng)運行效率實驗結(jié)果

根據(jù)實驗結(jié)果可知，文中設計出的基于Adhoc網(wǎng)絡的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應用系統(tǒng)比傳統(tǒng)應用系統(tǒng)的運行效率均高出4.73%～10.92%不等，證明文中系統(tǒng)運行效率更高。

4 結(jié)束語

本文通過應用Adhoc網(wǎng)絡技術(shù)，設計出礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應用系統(tǒng)的硬件和軟件，得出傳統(tǒng)應用系統(tǒng)與文中設計的應用系統(tǒng)進的實驗結(jié)果后，證明文中系統(tǒng)運行效率更高。礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成應用系統(tǒng)設計是實現(xiàn)礦產(chǎn)資源科學生產(chǎn)的有效途徑，也為礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)集成相關(guān)領域的研究提供了理論基礎和實踐分析。