矿井人员融合定位系统

针对基于传统接收信号强度指示(RSSI)指纹定位算法的井下人员定位系统在离线采样阶段指纹数据库采集工作量大、易受井下环境影响,基于行人航迹推算(PDR)算法的定位系统存在误差累计的问题,设计了一种基于改进RSSI指纹定位算法和PDR算法的矿井人员融合定位系统。该系统采用GS1011控制器和MPU9150惯性传感器构成智能终端,将采集的惯性传感器、RSSI和时间戳数据通过井下WiFi网络上传至地面监控中心定位服务器;定位服务器采用扩展卡尔曼滤波对RSSI指纹定位算法和PDR算法的定位信息进行融合,实现井下人员定位。试验结果表明,该系统平均定位误差为1.79m,小于单独采用RSSI指纹定位算法或PDR算法的系统定位误差,定位精度满足井下人员定位要求。     

基于超宽带技术的井下人员定位系统

针对目前常用的井下人员定位技术存在传输距离短、抗多径效应差、定位精度低等问题,采用基于到达时间差的超宽带定位技术,提出了一种井下人员定位系统。该系统通过多个定位传感器发送测距信号,井下人员携带的目标节点接收信号并进行处理后回传给定位传感器,主定位传感器通过WiFi网络接收定位传感器发送的测距信息,并通过有线以太网发送至定位服务器来实现井下人员实时定位,有效提高了井下人员定位精度。     

基于MSP430F149的车载监控终端系统设计与实现

介绍了基于TI公司的MSP430F149单片机的车辆监控终端的设计与实现.系统结合GPS车台,对多任务进行实时处理,实现通讯、定位.报警以及监控中心无线遥控等功能.监控中心从终端发送的信息中解析出数据与GIS进行地图匹配,实现对移动终端的定位,同时根据报警信息查询数据,显示该终端用户的资料及报警类型.移动终端显示屏实时显示该车辆运行的基本状态,也可接收来自中心和用户手机的控制命令,并根据命令执行相应的动作,实现系统数据双向传递.终端提高了汽车运营公司的管理能力,且功耗低、体积小、操作简单,便于系统管理维护.     

矿井物流管理和人员定位系统的信息采集

针对矿井物流管理系统和人员定位系统独立运行造成的资源浪费问题,提出将2个系统融合,建立矿井物流管理和人员定位系统;分析了该系统的功能需求,着重介绍了系统中智能终端的设计以及信息采集实现方案。该系统中智能终端采用RFID技术采集物料、设备运输信息及人员定位信息,通过无线WiFi网络上传至服务器的SQL Server数据库中。应用表明,智能终端能够实时上传物料、设备的运输信息及人员定位信息,满足系统融合后的功能需求,可靠性高。     

基于GPS/GIS/GSM的多功能报警系统设计

报警系统由移动终端和监控中心两部分组成。移动终端以SPCE061A单片机为核心,外扩了嵌入式语音识别应答模块、GSM模块、传感器模块等功能模块,使系统的报警或求助信号可以由多种方式产生,以适应不同的工作场合。多传感器信息融合技术的采用,保证了安防信息处理的快速性和正确性。移动终端将GPS接收机接收的定位信息与报警类型数据重新组合,以短信息的方式通过GSM网络发送给监控中心。监控中心从短信息中提取GPS定位信息和报警信息,定位信息与GIS系统构建的电子地图进行地图匹配,实现对移动终端的定位;同时根据报警信息查询数据库,显示该终端用户的资料及报警原因。     

煤矿井下人员融合定位方法

针对飞行时间(TOF)测距定位方法定位盲区多、易受非视距干扰、定位精度有限,捷联惯性导航定位方法长时间累计误差的问题,提出了一种基于TOF测距定位和捷联惯性导航定位的煤矿井下人员融合定位方法。该方法分区域定位:当定位终端位于定位基站近距离无线通信覆盖范围内时,采用TOF测距定位方式,通过近距离无线通信方式将定位数据发送至附近的定位基站;当定位终端位于定位基站近距离无线通信覆盖范围之外时,采用捷联惯性导航定位方式,并利用卡尔曼滤波算法对定位数据进行修正,通过远距离无线通信方式将定位数据发送至附近的定位基站;当定位终端位于定位基站远距离无线通信覆盖范围之外时,定位终端对定位数据进行本地存储,当定位终端移动到定位基站无线通信覆盖范围内时,将存储的定位数据发送给定位基站。定位基站将定位数据传输至地面监控中心,获得人员轨迹和位置坐标。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于WiFi的矿用移动定位服务终端设计

针对WiFi技术应用在煤矿井下存在终端设备功耗较大、本质安全型设计难等问题,设计了一种基于WiFi的矿用移动定位服务终端;给出了该终端的硬件结构及本质安全型设计原则,详细介绍了该终端的软件设计,包括WiFi驱动程序设计、满足巷道特殊环境的新型井下人员定位机制的实现、SIP协议下的无线语音通信、瓦斯体积分数实时监测、图像数据采集等位置信息服务的实现。实验结果表明,该终端人员定位精度为1m以内,语音通信和图像数据传输无明显延迟,进入低功耗模式后瓦斯体积分数的采集最长可达7h左右,基本满足煤矿生产和本质安全型要求。     

CAN总线在禽舍环境监控领域的应用研究

家禽养殖环境中的温度、湿度和空气等因素直接影响着家禽的生产性能,针对大型家禽养殖场环境监控的需求,研究应用CAN总线技术建立一种分布式多变量环境监控系统,该系统由以ATmega128单片机为核心的监控中心和以ATmegal6单片机为核心的智能监控终端组成.工作时,监控中心实时收集、分析和处理各监控终端采集到的环境信息,根据用户输入的控制要求,结合数据处理结果,向各终端发送控制参数,实现对养殖场内多个禽舍的监控.     

基于S3C2410的井下WiFi便携终端的设计

设计了基于WiFi技术的煤矿井下信息设备终端,利用WiFi无线局域网技术和VoIP语音处理技术,通过采用嵌入式微处理器S3C2410和Linux操作系统作为软件平台可实现VoIP语音通话、人员定位和环境监测等功能。各项功能都已经通过试验,通话时语音清晰,无明显延迟,可以满足井下生产应用的需要。同时终端还具有良好的可扩展性。     

智能矿工装备系统的研究

针对目前煤矿普遍存在井下人员无法全面了解周围环境状况、安检人员缺少技术支撑装备、管理人员无法全面了解安全生产状况、应急救灾时缺少移动指挥信息装备等问题,提出了一种智能矿工装备系统的总体设计方案,介绍了该系统中的多环境参数采集器、手持智能终端、智能主机、无线基站等主要设备的功能及设计要求;指出该系统的关键技术和设计难点为井下移动环境场多参数感知、井下人体生命体征感知、灾变情况下井下移动无线自组网技术、矿井多系统信息融合与交互以及装备功耗、体积和重量,并针对这些问题提出了相应的解决方案;阐述了该系统在矿井日常管理、井下安检及井下应急救援指挥中的应用模式。     

基于CC2530的井下人员信息采集模块设计

设计了一种基于CC2530的井下人员信息采集模块。该模块以CC2530为核心,由下井人员随身携带,可将各种传感器采集到的环境温度、瓦斯等信息及人员的编码信息发送给安装于井下巷道中的无线接收器并传送到地面监控主机,使地面管理人员可实时了解井下人员的位置、数量及环境状况;在井下出现危险情况时,该模块可及时收到地面监控主机发送的报警信息或灾害应急措施,并发出相应的声光报警提示井下人员。实验结果表明,该模块实现了井下人员的位置、运动状态及周围环境参数的采集及传输。     

信息网络环境下智能安防报警系统设计

为了保证学校学生和其他在校人员的学习生活安全,并且可以最大限度的保障内部人员的人身以及财产安全,需要对校园的安防报警系统进行优化;但目前设计方法在智能安防报警系统优化过程中,无法在校内无人的状况下对学校的突发事件智能安防报警系统,存在校园智能安防报警系统性能不高的问题;为此,提出了一种基于MSP430单片机的信息技术环境下校园智能安防报警系统设计方法;该设计方法先将MSP430单片机嵌入至安防报警系统多控制传感器模块中进行实时监测,并且统计关于学校内部人员以及其贵重物品的进出与防火灾安全情况,然后采用C/S(Client/Server)结构根据安全状况设置智能声光报警,使用无线传输技术快速组网,各个采集终端在监控安防报警信息的同时,利用无线方式发送到总控制平台,方便学校的管理人员实时了解学校安防状况;最后在危险情况发生时发送短信快速通知校内安防人员,尽量避免或者降低校内人员的财产损失,保证学生以及校内其他人员的安全;仿真实验证明,所提方法提高了信息网络环境下校园智能安防报警系统的稳定性,增强了校园智能安防报警系统的灵活性和自动性。     

森林火灾智能预警系统设计与实现

森林火灾在自然界频发,给各个国家带来了不小的损失,一套森林火灾智能预警系统的设计就显得尤为重要。本设计基于ZigBee智能组网系统,由火警信息采集系统前端模块、系统数据转发模块以及远程终端模块组成。通过系统的前端数据采集模块实时将森林现场的火警信息传递给终端模块,这些信息经过终端处理后形成信息判断,即可以在数据监控中心实时显示报警,可通过手机终端发送给巡逻人员,对现场进行实时监控。     

基于ZigBee的井下人员监测系统设计

获取矿井下人员的实时信息,对煤矿安全生产具有十分重要的意义。以ZigBee无线通信技术为基础,设计一种井下人员定位基站,其中包括CAN通信及数据处理装置,并利用极大似然估计算法精确地定位井下人员的位置,实现了地面管理中心对井下人员的定位监测和管理,为煤矿安全管理和生产提供重要保障。     

基于MSP430单片机的智能安防系统设计

基于MSP430单片机的智能安防系统能够实时监测并统计人员及贵重物品进出和防火安全情况,能根据安全情况设置声光报警,在险情发生时发送短信及时通知安防人员,避免或降低财产损失,保障人员安全。系统基于低功耗单片机MSP430,采用C/S（Client/Server）结构,使用无线传输技术进行组网,每个采集终端监控安防信息并通过无线方式发送至总控制平台,方便管理人员实时了解安防情况。该设计可满足家庭、仓库、宿舍等环境的安防需要。     

基于STM32的无线光照传感器节点的设计

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,适用于对环境中的参数进行采集、处理和发送。文章介绍了一种基于STM32F103RBT6的无线光照传感器节点的设计与实现方法,该方法利用光照传感器作为环境数据采集单元,并使用无线射频模块UZ2400将数据发送至网关,再由网关将数据送至上位机达到实时监控的目的。文章除提出了光照传感器节点的硬件设计并描述了系统的软件架构及实现方法外,其节点具有较高的实用性和可靠性,能实时准确地采集环境中的光照强度值,因而在未来的智能家居系统中具有良好的应用前景。     

混沌粒子群优化神经网络的井下人员无线定位方法研究

针对井下人员定位系统定位精度较低,不能满足智慧煤矿的需求,提出一种基于混沌粒子群算法优化Elman神经网络的井下人员无线定位方法。该定位方法首先在井下巷道无线网络环境中,利用无线终端采集一定数量的样本点指纹数据库。其次初始化Elman神经网络,利用混沌粒子群优化算法对神经网络权值和自连接反馈增益因子寻优。再次用指纹数据库对优化过的Elman神经网络进行训练和测试,建立神经网络定位算法模型。最后通过无线终端采集定位点的指纹数据,由神经网络定位算法模型进行实时定位。经试验表明,该井下人员无线定位方法平均定位误差为1.35 m;而混沌粒子群算法优化Elman神经网络定位算法,其算法全局搜索能力更强,更适合井下时变环境中应用。     

森林火灾智能预警系统设计与实现

森林火灾在自然界频发,给各个国家带来了不小的损失,一套森林火灾智能预警系统的设计就显得尤为重要。本设计基于ZigBee智能组网系统,由火警信息采集系统前端模块、系统数据转发模块以及远程终端模块组成。通过系统的前端数据采集模块实时将森林现场的火警信息传递给终端模块,这些信息经过终端处理后形成信息判断,即可以在数据监控中心实时显示报警,可通过手机终端发送给巡逻人员,对现场进行实时监控。     

基于北斗通信的RTU远程监控系统

以某导弹发射装备信息采集记录装置改进项目为背景,本文针对远程控制中心对装备状态信息监控和评估的实际需求,设计了一种基于北斗卫星通信RTU(Remote Terminal Unit)远程监控系统。该系统可以实时采集到装备的状态信息并对采集的数据进行高速处理,通过北斗通信终端定时向控制中心发送采集状态数据,同时控制中心也可以发送指令随时调取状态数据。经测试结果表明,该系统具有良好的稳定性、实时性、可靠性和低能耗的特点,可实现远程监控和数据采集以满足装备的远程管理需要。