煤矿人员定位系统拓扑优化模型

对煤矿巷道网络进行建模,提出一种基于无线传感器网络的层次式煤矿人员定位系统,并对人员定位系统成本进行分析,设计出包括测点代价和测点之间线缆代价的优化目标函数。推理结果表明,该成本优化问题与煤矿传感器节点间路径优化问题相一致。最后应用Prim算法对人员定位系统拓扑结构进行优化,结果验证了优化模型和算法的有效性。     

基于无线传感器网络的井下人员定位系统研究

传统的RFID技术不能满足井下人员的全方位定位的要求。将无线传感器网络应用于井下人员定位系统,以改善煤矿企业的安全管理以及井下人员的的急救措施,实现人员的分布定位。文章根据无线传感器的工作原理以及特点,提出了井下人员定位系统的设计方案。     

基于无线传感器网络的煤矿井下人员定位系统的研究与实现

本文首先简要介绍了几种常见的煤矿井下定位系统及其特点,进而对无线传感器网络技术进行概述,并在此基础上提出基于无线传感器网络的井下人员定位系统设计与实现。     

基于无线传感器网络的矿井人员定位系统设计

针对传统矿井安全管理系统在复杂环境下难以准确定位工作人员的问题,设计了一种基于Zig Bee无线传感器网络的矿井人员定位系统。根据矿井的实际需求,建立了矿井人员定位系统的总体框架方案,并对系统各组成部分的硬件和软件部分进行了详细的设计,定位系统采用一种改进的接收信息强度指示(RSSI)定位算法来求解位置节点的坐标。最后通过模拟测试验证了所设计系统的可行性和有效性。     

基于无线传感器网络的改进RSSI井下定位算法的矿井人员定位系统设计

为了确保矿井人员的人身安全,提高井下定位系统的精确度,设计一种基于无线传感器网络的改进RSSI井下定位算法的矿井人员定位系统。根据井下环境特点搭建了系统框架,并详细介绍了系统的传感器节点结构及硬件设计,针对矿井环境特点,修正测距模型,在RSSI算法中引入加权因子求平均的算法定位未知节点,并通过泰勒级数展开求导的方法对坐标进行修正,最后采用加权质心算法求未知节点的坐标。仿真实验表明,改进后定位算法定位的精度较为精确,具有一定的应用价值。     

基于无线通信的矿井人员定位系统的设计

尽管我国是煤炭大国,可说到安全生产问题,和发达国家的差距还是很大的。文章针对煤矿的安全生产设计了一个基于无线传感器网络的监测系统,其中包括了环境监测和人员定位两个子系统,该系统的设计为煤矿安全生产提供了极大的保障。     

矿井巷道层次型无线监测无线传感器网络的实现

根据对矿井巷道环境参数监测的需求和矿井巷道地形的特点,提出了一种矿井巷道层次型无线监测无线传感器网络.设计了网络的拓扑控制机制、路由机制,开发了相应的硬件平台和协议栈,并设计了中断和周期性巡检的工作方案.模拟矿井巷道的实际环境进行了实验室试验,试验系统在中断方式下可以实现超限数据的及时传输,在周期性巡检方式下可以实现稳定可靠地对数据进行周期性采集.     

基于无线传感器的煤矿安全监测及定位研究

无线传感器集合了微机电、分布式信息统计处理、嵌入式计算以及无线通信技术,其中主要的研究方向包括布局与覆盖、节点定位和网络通信协议。文章通过介绍无线传感器网络的基本概念及特点,阐述了定位系统的设计原则,比较了几种不同的定位算法,最后对目前的研究作出总结,并展望了无线传感器网络的研究前景。     

基于计算机技术的煤矿井下人员定位系统研究

煤炭资源的开发利用不仅在中国有着广泛的使用范围,在世界一些先进发达国家也是一项重要的研究课题。在此之中,有一项任务是研究的重点,那就是煤矿井下作业人员的安全保障系统。文章针对基于计算机技术的煤矿井下人员定位系统进行了研究。     

无线测距技术在煤矿人员定位系统中的应用

介绍了RSSI、TOA、TOF、SDS-TWR等当前主流无线测距技术原理,分析对比了各种测距方法的优劣以及在煤矿精确人员定位定位系统应用的可行性;简要介绍一种基于SDS-TWR测距算法的新型矿井人员定位系统和矿井的实际测试效果;展望了煤矿人员管理(定位)系统应用的发展趋势和方向。     

基于改进加权质心算法的煤矿井下人员定位系统设计

针对目前大多井下监控系统无法实时准确提供井下人员动态分布与作业情况以及传统定位算法的定位精度低等问题,结合井下施工的具体要求,设计出一种基于改进加权质心算法的人员定位系统。对整个系统的软硬件设计进行了详细说明,同时针对普通质心算法及传统加权质心算法的缺点设计了改进加权质心算法,运用该算法来求解位置点的坐标,通过实验对比分析,证明了该算法在很大程度上提升了定位精度。     

井下GRPM定位研究与地磁匹配的仿真试验

针对无电、无网络情况下井下人员逃生定位和救援导航的难题,架构了井下地磁与RFID 射频结合的井下定位方法GRPM(Geomagnetic and Radio Positioning Method)。GRPM采用射频初定位、地磁特征精定位的主动定位模式,适合应急避险与救援定位需求。根据井下高精度地磁测量数据和井下地磁“日变”规律,分析了井下巷道地磁数据具有带状连续、区域易突变的数据特点。采用了分段线性法、最近邻域法和三次曲面法插值方法和MSD,HD和NPROD三种匹配准则,开展了地磁基准构建和地磁匹配定位的仿真实验。实验结果表明:分段线性插值法适合小区域巷道地磁基准建立,拟合快速,精度较高,符合井下巷道磁场分布的收敛性。NPROD定位匹配模型适合井下人员动态行走定位,匹配速度快,达到2/3格网精度,满足精确定位要求。     

基于三维可视化与Zigbee技术的真三维煤矿人员定位

针对现阶段煤矿人员定位系统定位不精确、成本高、不能实现真三维人员定位等问题,提出并实现了一种基于三维可视化与Zigbee无线传感器网络技术的真三维人员煤矿人员定位系统。从系统的设计与优化角度出发,较全面的分析了三维模型的创建与导出、真三维定位算法设计、微弱信号检测等关键性问题,构建了真三维人员煤矿人员定位系统,通过定位系统在安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室模拟巷道中的测试数据显示:在测试环境下,平均定位误差仅为0.76 m,较好的满足了煤矿工作环境下从业人员的定位需求。同时,较传统人员定位系统相比,真三维煤矿人员定位系统在定位性能、成本、操作性和视觉感官等方面具有较大的优势。     

Coal mine gas monitoring system based on wireless sensor network

Based on the nowadays＇ condition, it is urgent that the gas detection cable communication system must be replaced by the wireless communication systems. The wireless sensors distributed in the environment can achieve the intelligent gas monitoring system. Apply with multilayer data fuse to design working tactics, and import the artificial neural networks to analyze detecting result. The wireless sensors system communicates with the control center through the optical fiber cable. All the gas sensor nodes distributed in coal mine are combined into an intelligent, flexible structure wireless network system, forming coal mine gas monitoring system based on wireless sensor network.     

基于无线网络技术的矿井人员定位系统研究与应用

我国越来越关注矿井安全问题,井下人员定位系统是保障人员安全的重要措施和保障.在简要介绍基于RSSI的人员定位基本原理的基础上,阐述了传统RSSI定位原理的缺陷,并提出了优化改进措施.设计研究了基于ZigBee无线网络技术的矿井人员定位系统.系统整体上可以分为两部分,分别为地面的监控调度中心和井下的人员定位中心.井下的子...     

坑道定向钻进系统在隧洞水平勘探工程中的适应性分析

随着城市地铁隧洞、铁路隧道等工程建设的推进,水平孔定向地质勘探法已成为一种新的勘探手段,相较于传统的竖向孔施工,其能回避复杂的施工环境,节省大量钻探工作量,技术经济优势明显。坑道定向钻进系统用于地表或隧洞勘察具有传统优势,但以取心为主的水平勘探要求更高,坑道定向钻进技术在取心工艺适应性和钻机功能模块等方面需要针对性地改进升级。围绕水平定向勘察的技术特点,对比分析了典型坑道定向钻进系统在钻杆体系、水平勘察钻机、钻具组合与取心工具、定向钻进仪器和钻探信息化等方面的适应性,总结了构建隧洞水平勘探工程技术体系必须依托的技术集成。针对高效取心作业和可变轨钻探作业的要求,明确了水平勘探钻机大扭矩强给进能力、多工艺适应能力、高效钻进能力、高效起下钻能力、取心能力和动力头结构的改造方向。分析了在轨迹变化频繁的定向孔中应用绳索取心钻具的不足和限制,并探索了钻探信息化进程中的信息参数类别和传输路径。     

基于WSN的矿井事故搜索探测多机器人系统

为解决煤矿井下事故中环境探测、人员搜索定位、远程通信等问题,建立了一种基于无线传感器网络的子母式多机器人系统,设计了子、母2种机器人构型并具体分析了其越障性能,提出了以子机器人为节点的链状冗余传感器网络结构,建立了一种基于FPGA软核的多传感器接口模块.初步实验证实,这种以移动机器人为节点,采用无线传感器网络技术将多机器人协调控制而实现的矿井搜索探测多机器人系统,能够在井下复杂地形中运动并配置多机器人节点,搭建无线多跳通讯网络,实现井下信息获取和多机器人控制.     

煤矿井下目标定位的研究现状与展望

本文总结了近年来提出的iBeacon井下定位技术、卡尔曼滤波UWB井下动态定位技术、WMSNs视频矿灯定位技术、TWR和SDS-TWR定位方法、异步测时煤矿井下人员定位技术、多传感器信息融合煤矿井下人员定位方法、GRPM煤矿井下人员定位技术、基于改进UWB算法的井下定位以及捷联惯性导航定位技术等井下目标定位技术与方法,并从受巷道及其支护和巷道中导体及障碍物影响大小、是否需要基站/移动终端和参考站之间时钟同步、是否需要参考站之间时钟同步、受基站/移动终端和参考站时钟频率偏移影响大小、基站/移动终端成本、参考站成本和定位精度等方面综合评定各种定位技术的优势和局限性。研发新型组合型井下精密定位系统,使得传输信号不受井下巷道环境影响、无需时钟同步、定位设备复杂度小、基站和参考站建设成本低、定位精度高、定位导航可视化,是实现井下实时位置服务、为井下目标管理提供精准控制以及煤矿智能化开采走向成熟阶段的重要环节。