基于Zigbee技术的井下人员定位系统设计

为了更好地实现煤矿信息传输系统在井下的信息传递,确保事故发生后救援工作的有效进行,利用Zigbee的低功耗无线自组网技术,设计了基于Zigbee技术的煤矿井下信息传输系统,阐述了Zigbee技术在煤矿井下的通信组网方式,提出了煤矿井下的人员定位实现过程。     

基于Zigbee无线通信的井下人员定位系统

针对目前煤矿井下人员定位的发展方向,提出了一种基于Zigbee技术的井下人员定位系统,系统通过井下Zigbee技术实时接收到移动标识卡信息后再上传到地面主机,实现井上主机对井下工作人员实时定位,详细介绍系统的构成、原理与硬件设计方法,该系统在煤矿安全监控中起到重要的作用。     

无线传感网络煤矿井下人员定位系统设计

为提高煤矿企业安全生产能力,设计基于Zigbee技术架构的无线传感网络矿井人员定位系统。采用RSSI测距和质心算法混合定位机制,实现井下人员精确定位;开发基于PC的上位机定位分析系统,可以显示定位目标的坐标位置、与各个定位目标进行数据通讯,同时支持对井下各通讯节点组网方式的动态调整。将无线传感网络技术运用于煤矿企业的井下人员的定位,可大大提高了煤矿企业安全生产水平。     

基于物联网的井下人员实时定位系统研究与实现

以Zigbee技术为基础,利用物联网技术设计并实现了井下人员实时定位系统。该系统克服了现有的基于RFID技术的人员定位系统的不足,一方面可实现井下人员考勤,另一方面实现了井下人员实时定位。实验结果表明,该系统成本低,稳定性强,经济可靠,定位精度达到3 m以内,为避免和减少煤矿事故率,提高应急救援和紧急避难效率提供了依据。     

井下人员定位系统微功率标识卡设计

在基于Zigbee技术的井下人员定位系统中，其设计模型是由人员佩戴微功率标识卡与有固定坐标的读卡器进行无线通信，从而实现模糊或是精确的定位功能。由于标识卡的体积不宜过大，成本不宜过高，同时要保证一定的使用年限，所以标识卡配备钮扣电池供电最为适宜。文中提出了一种基于Zigbee技术的井下人员定位系统低功耗标识卡设计，并详细介绍了该标识卡的结构、通信机制及工作原理。     

基于TOA技术的煤矿井下精确人员定位系统研究

针对基于RFID技术的人员定位系统定位精度偏低的状况,介绍了一种基于TOA技术的精确人员定位系统.该系统采用TOA技术实现对煤矿井下人员的精确定位,定位精度误差不超过5 m,定位距离大于150m,并能实时跟踪井下人员的移动轨迹.     

基于Zigbee和CAN技术的井下人员跟踪定位系统

针对目前矿山的井下人员定位系统不可靠的现状,提出了基于Zigbee和CAN技术的井下人员跟踪定位系统。详细介绍了系统组成和系统核心读卡器的硬件和软件的设计,人员跟踪定位采用先进的RSSI测距三边测量定位算法。通过在井下矿山试验运行,证实该系统能够实现井下人员准确定位。     

锦界煤矿中ZigBee人员定位系统的研究与应用

井下人员定位系统是保障井下人员生命安全的重要系统,系统具有对井下人员实时定位,监测井下的工作环境等功能,对锦界煤矿ZigBee人员定位系统进行分析,详细介绍了其采用的ZigBee无线通信技术,着重讨论了基于信号飞行时间的测距算法,并对整套系统的设计原理及拓扑结构进行论述。     

基于Delphi的煤矿井下人员定位系统设计

研制了一种煤矿井下人员定位系统。该系统采用低功耗的射频技术,分站实时采集识别卡所发送的信息,然后将数据通过CAN总线传送到上位机。上位机对数据处理后可实现对人员的定位,并将数据存入SQL Server数据库,通过对数据库的操作可实现井下人员的管理。     

基于Zigbee技术和GPS相结合的井下人员定位系统研究

主要对煤矿开采作业中,井下人员的定位问题展开分析和研究。在分别介绍Zigbee网络定位技术和GPS全球定位系统应用的基础上,尝试将GPS全球定位技术和Zigbee无线网络定位技术相结合,以提高煤矿井下作业中人员的定位精度。     

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。井下的子系统基于ZigBee无线网络实现数据传输,定位分站与地面监控调度中心之间通过光纤网络实现数据信息传输。详细介绍了系统的硬件选型和软件设计,并将设计的定位系统应用到了煤矿工作实践中,经测试发现系统定位精度比较高、运行稳定,能够为煤矿企业创造良好的安全效益。     

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。     

基于TD-SCDMA专网的井下人员定位方案设计

基于煤矿井下特殊环境对无线通信的要求,进行了井下人员定位技术的需求分析,并以TD-SCDMA专网为支撑,提出了基于到达角AOA和时间提前量TA技术的新型人员定位方案。TD-SCDMA系统采用智能天线技术使基站Node B能够方便获得矿井人员携带终端UE的到达角,同时Node B可以根据UE提交的测量报告中的TA值计算出Node B到UE的距离,从而实现对井下人员的精确定位。通过分析比较模拟巷道中采集的测试数据,表明利用该方案可有效提高井下人员定位精度。     

基于无线局域网的矿山井下定位技术研究

矿山井下的无线人员和机车定位对于提高矿山的生产效率,增强矿山安全生产水平具有重要的意义.在无线局域网(WLAN)系统架构下,基于接入点(AP)接收信号强度信息(RSSI),利用经验和估值相结合的算法实现了矿山井下的无线定位.通过试验证明,该方法可实现定位精度在9 m以内,充分满足了矿山井下无线定位需求,克服了当前无线射频识别(RFID)技术仅能实现井下巡检功能的不足.     

矿用智能安全头盔的设计

在研究煤矿物联网技术的基础上,设计了一种矿用智能安全头盔智能终端系统。系统集成了人员定位、环境信息采集、无线通信传输、佩戴异常报警等功能,据此进行了系统软硬件设计。以STM32F103微处理器为控制核心,采用RFID高性能室内定位技术实现矿井复杂环境下的人员定位；配有有毒气体检测、温湿度等环境信息采集传感器,采用检测压力进行佩戴异常预警,并将上述信息通过无线通信传输至地面监控中心。在STM32硬件平台上进行系统实验验证。该系统实现了对矿工工作环境信息和井下人员定位的监控,在我国煤矿安全监测领域具有重要意义。     

人员精确定位系统在济宁三号煤矿应用与研究

针对目前矿井井下定位系统功能不完善,发生事故时系统不能有效提供人员精确位置。介绍了一种基于超宽带(UWB)技术人员定位系统,通过系统“精确定位+区域定位+无线通讯”三模式设备级融合,实现井下作业人员精确定位和无线通讯功能,结果表明系统能够为事故救援提供人员的准确位置,有效采取措施,进行科学施救,支持与安全监控、应急广播、工业视频、通信联络等系统数据融合和报警联动。     

巷道网络全局定位系统关键技术分析与实验

提出并实现了一种新型带盲区的煤矿巷道人员全局定位系统,介绍了国内外煤矿人员定位系统的研究现状,分析了发展带盲区巷道网络全局定位系统的必要性。从系统应完成的目标角度考虑,较全面地分析了全局定位系统中的基本问题、数据模型、拓扑优化及全局定位等关键问题;构建了全局定位原型系统,并对定位系统在地下巷道环境进行了较全面的实验测试。将全局定位系统和现有的煤矿人员定位系统进行了对比分析,结果表明:全局定位系统在功能、定位性能、成本、可靠性和可维护性等方面具有较大优势。     

基于无线传感网络的井下人员定位系统设计

伴随不断提高的煤矿安全生产要求,应用有效可靠的煤矿井下定位系统,对于提高煤矿安全生产有非常大的应用价值及现实意义。文章根据现代化管理和煤矿安全生产要求,把ZigBee无线技术运用至煤矿安全监测中,通过无线通信技术,开发了一套基于无线传感器网络的井下人员定位系统,增强了煤矿现代化管理水平和安全生产的监控。     

改进RSSI加权质心算法在井下人员定位中的应用研究

为提高煤矿井下人员定位的精确性,确保井下人员的快速定位,以实现井下快速救援和日常监督,本文根据无线接入点的关联性,通过接收信号强度值(RSSI)计算参考节点和定位节点的距离,提出基于改进RSSI加权质心算法的井下人员定位技术,消除了传统改进RSSI定位算法中人为因素对路径损耗确定的干扰。根据实际巷道环境进行了基于RSSI加权质心算法和改进RSSI加权质心算法的人员信息定位技术的模拟仿真,结果证明了改进RSSI加权质心算法能够增加井下人员定位的精准可靠性,更加适用于井下定位系统。     

异步测时矿井人员精确定位方法

现有矿井人员定位方法定位误差大,难以满足煤矿事故救援、运输和机电事故防治等需求。为提高矿井人员定位精度,提出了异步测时矿井人员精确定位方法:在井下巷道中间隔一定距离安装定位分站,保证相邻分站可相互无线通信,定位卡可与两个邻近分站同时进行通信。任一定位发起分站向通信范围内的定位卡和相邻分站发送测距信号,相邻分站收到测距信号后也向定位卡发送测距信号,定位卡分别向定位发起分站和相邻分站回复应答信号。定位发起分站收到定位卡回复的应答信号后,计算收发测距信号时间。相邻分站收到定位卡回复的应答信号后,计算收发测距信号时间,并将其发送给定位发起分站。定位发起分站根据本分站和相邻分站收发测距信号时间、本分站与相邻分站间距和信号传输速度,计算出定位卡距本分站和相邻分站距离。异步测时法测距仅与分站收发测距信号时间有关,与信号强度无关,定位精度不受信号发送功率、接收灵敏度和信号传输衰减影响。异步测时法与定位卡时钟无关,大大降低了定位卡复杂度和成本,同时也不需要定位分站之间同步,降低了定位分站复杂度和成本。仿真实验表明,在时钟频率偏移相同等实验条件下,TWR和SDS-TWR等其他矿井人员精确定位方法的定位误差是异步测时法定位误差2倍以上。