Design and implementation of UW-based collision avoidance system for underground mines
Yeraltı maden ocakları için UWB tabanlı çarpışma önleme sistemi tasarımı ve uygulanması
- Tez No: 874183
- Danışmanlar: PROF. DR. ECE OLCAY GÜNEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Madencilik operasyonlarında güvenlik, vazgeçilmez bir önceliktir. Yer altı madenciliğiyle ilişkili doğal riskler göz önünde bulundurulduğunda, personelin refahının ve değerli varlıkların korunmasını sağlamak hayati önem taşır. Madencilik endüstrisinin sürekli olarak karşı karşıya kaldığı kritik zorluklardan biri, dar ve karmaşık yer altı ortamlarında çarpışmaların önlenmesidir. Dar geçitler, sınırlı görüş ve ağır makinelerin varlığı, yer altı madenleri için özel olarak tasarlanmış sofistike çarpışma önleme sistemlerinin acil ihtiyacını vurgular. Bu zorunluluk karşısında, Ultra Geniş Bant (UWB) teknolojisinin gelişi, zorlu ve meydan okuyucu ortamlarda yüksek hassasiyetli yer belirleme ve iletişim sağlama konusundaki benzersiz yetenekleri nedeniyle önemli bir ilgi uyandırmıştır. UWB'nin sunduğu avantajlardan yararlanarak, bu tez, yer altı madenleri için özel olarak tasarlanmış bir UWB tabanlı çarpışma önleme sisteminin tasarımı ve uygulanması konusunda kapsamlı bir araştırma sunmayı amaçlamaktadır. UWB tabanlı çarpışma önleme sistemlerinin tanıtımı, madencilik güvenlik stratejilerinde bir paradigma değişikliğini temsil eder. Genellikle karmaşık yer altı arazilerinde engellemelere ve sınırlamalara eğilimli olan görüş hattı teknolojilerine dayanan geleneksel yaklaşımların aksine, UWB, engeller ve tıkanıklıklarla karakterize edilen ortamlarda bile eşsiz bir doğruluk ve güvenilirlik sunar. Bu tez, birkaç ana hedefi ele almayı amaçlamaktadır. İlk olarak, UWB teknolojisinin teorik temellerini aydınlatmayı, işletim ilkeleri ve avantajları hakkında detaylı bir açıklama sunmayı hedefler. İkincisi, yer altı maden ortamları tarafından ortaya konulan benzersiz zorlukları analiz etmeyi ve etkili bir çarpışma önleme sistemi için özel gereksinimleri ele almayı amaçlar. Bu içgörüleri sentezleyerek, tez, gelişmiş yer belirleme, algılama ve iletişim işlevlerini entegre eden yenilikçi bir mimari çerçeve önerisi sunacaktır. Ayrıca, bu tez, sistem uygulamasının pratik yönlerine, donanım tasarımı, yazılım geliştirme ve mevcut madencilik altyapısıyla entegrasyonu kapsayacak şekilde derinlemesine girecektir. Önerilen sistemin etkinliğini ve performansını, doğruluk, güvenilirlik ve ölçeklenebilirlik gibi parametrelere dikkat ederek, titiz deneyler ve doğrulama yoluyla kapsamlı bir şekilde değerlendireceğiz. Bununla birlikte, tez, gelecekteki araştırma ve geliştirme için potansiyel yolları keşfedecek, yer altı madencilik bağlamlarında UWB tabanlı çarpışma önleme sistemlerinin yeteneklerini ve uyum kabiliyetini artırma fırsatlarını belirleyecektir. Ayrıca, bu tür sistemlerin genel işletme verimliliğini artırma, kesintileri azaltma ve yer altı maden ortamlarında kazaların ve yaralanmaların riskini azaltma konusundaki daha geniş etkilerini tartışacaktır. Özetle, bu tez, yer altı madenleri için özel olarak tasarlanmış bir UWB tabanlı çarpışma önleme sisteminin tasarımı ve uygulanması üzerine kapsamlı bir araştırma sunarak madencilik güvenliği üzerine devam eden tartışmaya katkıda bulunmayı amaçlamaktadır. Teorik içgörüleri pratik deneylerle birleştirerek, madencilik endüstrisinde kritik güvenlik zorluklarına yönelik ileri teknolojileri kullanmanın bütünsel bir perspektifini sunmayı hedefler.
Özet (Çeviri)
In the realm of mining operations, safety stands as an indispensable priority. With the inherent risks associated with underground mining, ensuring the well-being of personnel and the protection of valuable assets is paramount. One critical challenge that continually confronts the mining industry is the avoidance of collisions within the confined and complex underground environments. The narrow pathways, limited visibility, and presence of heavy machinery underscore the urgent need for sophisticated collision avoidance systems tailored specifically for underground mines. In response to this imperative, the advent of Ultra-Wideband (UWB) technology has sparked significant interest due to its unique capabilities in providing high-precision localization and communication in harsh and challenging environments. Leveraging the advantages offered by UWB, this thesis endeavors to present a comprehensive exploration into the design and implementation of a UWB-based collision avoidance system tailored explicitly for underground mines. The introduction of UWB-based collision avoidance systems represents a paradigm shift in mining safety strategies. Unlike conventional approaches, which often rely on line-of-sight technologies prone to interference and limitations in complex underground terrains, UWB offers unparalleled accuracy and reliability, even in environments characterized by obstacles and obstructions. This thesis aims to address several key objectives. Firstly, it seeks to elucidate the theoretical foundations of UWB technology, providing a detailed exposition of its operational principles and advantages. Secondly, it endeavors to analyze the unique challenges posed by underground mine environments and the specific requirements for an effective collision avoidance system. By synthesizing these insights, the thesis will propose a novel architectural framework for a UWB-based collision avoidance system, integrating advanced localization, sensing, and communication functionalities. Moreover, this thesis will delve into the practical aspects of system implementation, encompassing hardware design, software development, and integration with existing mining infrastructure. We will thoroughly evaluate the effectiveness and performance of the proposed system through rigorous experimentation and validation, paying close attention to parameters like accuracy, reliability, and scalability. Furthermore, the thesis will explore potential avenues for future research and development, identifying opportunities for enhancing the capabilities and adaptability of UWB-based collision avoidance systems in underground mining contexts. Additionally, it will discuss the broader implications of such systems in improving overall operational efficiency, reducing downtime, and mitigating the risk of accidents and injuries in underground mining environments. In summary, this thesis endeavors to contribute to the ongoing discourse on mining safety by presenting a comprehensive investigation into the design and implementation of a UWB-based collision avoidance system tailored specifically for underground mines. By combining theoretical insights with practical experimentation, it seeks to offer a holistic perspective on leveraging advanced technologies to address critical safety challenges in the mining industry.
Benzer Tezler
- Computational cost reduction of robust controllersfor active magnetic bearing systems
Başlık çevirisi yok
ALİCAN ŞAHİNKAYA
- Capacitance to voltage converter design for biosensor applications
Biyosensör uygulamaları içinkapasitans-gerilim dönüştürücü tasarımı
FERHAT TAŞDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR GÜRBÜZ
- Seralardaki değişik iç ortam şartların ısıl enerji dengesine etkisinin incelenmesi
The analysing of effect of different indoors conditions on thermal energy equilibrium in greenhouses
ZELİHA DEMİRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REFET KARADAĞ
- Design and implementation of fast controllers for mobile robots
Hareketli robotlar için hızlı kontrolör tasarımı
KEMAL KAPLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT AKIN
- 1200 baud FSK tümleşik modem tasarımı
Başlık çevirisi yok
BARIŞ POSAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ÇİLİNGİROĞLU