基于信号强度的煤矿井下全覆盖定位算法研究

为实现井下全覆盖的定位功能,对煤矿井下全覆盖定位算法进行研究,提出了半盲区线性插值预测算法和基于历史运动的预测模型的全盲区定位算法。在位置指纹技术的基础上,采用高斯模型对采样数据进行修正,并利用K邻近匹配算法和基于时间的补偿算法对实时定位阶段的数据进行进一步修正。选取相同的巷道对半盲区和盲区进行验证。     

基于虚节点校正的井下无线传感器网络定位算法

 针对在煤矿等复杂环境下应用修正加权质心定位算法时存在定位误差较大的问题,提出一种基于虚节点校正的改进加权质心定位算法。该算法是在修正加权质心定位算法的基础上,结合未知节点接收到的锚节点的接收信号强度指示(RSSI)信息对未知节点的估计范围进行校正,并利用虚节点进行修正加权质心定位计算。仿真结果表明,在相同实验条件下改进后的定位算法定位效果优于修正加权质心定位算法。     

基于LQI滤波与联合参数估计的井下人员定位算法

现有的基于RFID技术的井下人员定位系统存在定位准确度低、抗干扰性差等问题。为提高井下人员定位算法的准确性和环境适应性,提出了一种在ZigBee通信协议框架下,基于LQI滤波与RSSI联合参数估计的定位算法。首先使用LQI指标对通过ZigBee芯片读取的原始RSSI数据进行滤波,其次对RSSI的信道参数和环境噪声参数进行联合估计,并依据环境噪声参数对距离估计进行补偿,最后利用最小二乘法完成定位计算。算法挖掘了现有硬件设备的潜力,更多考虑了环境对定位的影响,有效的提高了定位的准确度。最后通过ZigBee硬件平台验证了算法的有效性,与原有RSSI定位算法相比,改进算法将定位均方误差降低了约10%。     

基于网格搜索-牛顿迭代法的微震震源定位算法

利用最优化算法对微震定位进行求解时,为了保证全局且快速收敛,结合网格搜索法的 全局收敛性和牛顿迭代法的快速准确性,提出一种基于网格搜索-牛顿迭代法的微震震源定位反 演算法。 新算法首先通过对监测区域进行稀疏的网格划分,利用网格搜索法得到初步的定位结 果,再以此结果作为牛顿迭代法的初始迭代值进行准确的定位计算。 通过模拟实验,研究了地下 介质速度各向异性和实际工程中测速误差对定位结果的影响,并与牛顿法、网格搜索法和模拟退 火法对比新算法在定位准确度、稳定性以及计算效率方面的表现。 结果表明:该算法在理论上可 以相对高效、准确、稳定地定位微震事件。 最后利用实例验证新算法定位效果,定位误差约 为4m。 该算法在微震定位中具有一定的实用价值。     

基于时差定位线性算法和Geigei迭代算法的某铁矿声发射源定位精度分析

时差线性定位算法主要参考时间差时,波速等参数构建线性方程组进行代数方法的求解,该法原理和计算过程都较为简单,但缺点是方程组可能会出现无解导致定位计算失败。Geiger迭代定位算法在选取了合适迭代初值的基础上进行多次迭代,得到定位结果,其在原理上比时差线性定位算法更精确,本文对时差定位中的线性定位和Geiger迭代定位两种算法结合云南某大型铁矿的声发射监测系统监测到的声发射事件进行了分析,通过两种定位算法得到的定位结果误差对比分析来具体说明两种方法对于工程实际的适用性和精确度。     

基于WI-FI的矿井人员精确定位算法

提出了一种基于WI-FI的矿井人员精确定位新算法,介绍了定位系统结构及信号模型,给出了一种基站节点优先选择的方法,在此基础上通过对全交点质心定位算法的分析,给出了加权全交点质心定位算法。为进一步提高定位精度,对加权全交点质心定位算法进行改进,最终提出一种运用最大似然估计滤波法对RSSI值进行滤波优化的新算法。仿真实验结果表明,新算法提高了定位精度,具有可行性和优越性。     

基于WSN的线性环境目标定位系统的研究

针对现有的无线传感器网络目标定位算法较难适用于近似线性环境的煤矿巷道,提出了一种基于线性环境的目标定位算法的无线传感器网络目标定位系统。该目标定位算法需要很少的无线传感器节点即可对目标的位置进行定位,该算法具有定位误差小、计算复杂度低的特点,应用在煤矿巷道人员定位跟踪系统中具有无可比拟的优越性。     

煤矿井下线型无线传感器网络节点定位算法

针对煤矿井下线型无线传感器网络节点定位精度较低的问题,提出了基于RSSI(接收信号强度指示)的对角差分修正定位算法。该算法在对线型无线传感器网络节点定位的横向和纵向误差进行分析的基础上,首先利用差分原理对测量距离进行修正,并使用极大似然估计法进行初步定位;然后应用信标节点构建煤矿井下巷道模型,在该模型下对移动节点进行横向修正。仿真结果表明,该算法较传统的极大似然估计算法具有较高的定位精度和稳定性,适用于煤矿井下线型无线传感器网络节点定位。     

旅游景区灾害远程救援管理系统研究

针对景区灾害定位不精准、灾害救援管理不善等问题,研发了基于摄像机云台的远程视频监控管理系统。在全面分析该系统架构、深入剖析系统各功能模块的基础上,提出了一种基于布谷鸟优化算法的新型定位算法,并对该算法的可行性进行验证,最后将该算法与GPS定位模块相结合给出最终定位方法。实际应用表明:该系统可靠、定位精确、效果显著。     

Elman神经网络数据模型在井下人员定位系统的应用

针对煤矿井下定位工作人员系统存在定位精度低,无法实现智慧煤矿的目标,提出一种基于优化神经网络的井下人员定位方法。在对网络初始化基础上,用指纹数据库对该模糊神经网络进行训练,并建立定位算法模型。根据算法模型对比数据库,从而实现人员定位。经九龙矿试验,并与最小二乘法对比,结果显示该算法定位可靠,误差小,可适用于井下环境。     

基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法

为了减少煤矿井下环境对人员定位系统的影响,提出一种基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法,该算法由指纹数据库、井下巷道指纹数据采集和井下位置匹配等环节组成。该算法利用SVM分类方法建立指纹数据库,采用奇异值去除方法消除指纹动态影响,通过实时采样信号与指纹数据库进行映射的方法找出最佳匹配位置。通过随机采集50个指纹样点数据作为位置信息,进行多终端用户位置信息测量,并取5个终端用户的测量数据进行分析。定位试验表明,该算法定位误差小于1.5 m,相比传统的基于RSSI定位算法有更高的定位精度。     

基于自适应分类的井下移动节点无线定位算法

针对井下移动节点无线定位算法,在能量计算定位算法的基础上,设计了一种自适应分类选择的3点定位算法。算法将任意单点位置采集的N个点中能量距离信息通过排序的方法分类,将相似类中具有特征性强的保留并自适应选择3个特征强的位置点,再通过3个信标点定位算法获取目标点的准确位置。仿真计算了最小响应功率与路径损耗系数这2个重要参数对能量计算的影响。对不同环境下3个未知目标节点进行定位测试,测距结果显示随着距离的增大,测距精度降低,但在100 m范围内测距误差均低于4%。经3点定位算法分析计算后,被测目标的坐标与真实目标位置误差小于1.0 m。     

基于Hadoop云平台的矿井指纹定位算法

针对现有矿井指纹定位算法定位精度不高、实时性不强的问题,结合Hadoop云平台技术,提出了一种基于Hadoop云平台的矿井指纹定位算法。该算法首先在指纹特征提取前对矿井中的多基站信号源进行数据预处理,提高指纹特征的可靠性和鲁棒性;其次,利用小波基函数对源指纹信号进行线性变换,并将多个基站信号分解成不同尺度的频带,得到具有代表性的指纹特征向量;再次,将每个待定位的矿工或移动设备信号分解为若干个子信号区域,并逐区域计算待测信号源与特征集之间的相关系数矩阵,根据相关系数矩阵实现指纹信息匹配;最后,利用多普勒效应和信号衰减原理,对每个节点的位置进行估计,获得每个节点的具体位置信息。在国内某矿井进行了定位试验,结果表明:相对于主流的指纹定位算法,所提出的矿井指纹定位算法能够快速、准确地定位矿井中的人或移动设备,具有较高的定位精度和实时性。该算法可以应用于实际的矿井安全监测和管理中,为矿井安全和高效生产提供支持。     

基于移动无线传感器网络定位技术

为了实现对煤矿井下人员及移动设备的监控,对移动无线传感器网络定位算法的硬件平台进行设计,在井下工作时携带硬件终端,即可使用定位算法估算得到其准确地位置信息。在此硬件平台的基础上对移动无线传感器网络定位问题进行研究。     

基于信号强度的无线定位算法研究

提出了一种基于信号强度的适用于直廊环境的无线定位算法,详细介绍了定位算法的原理和流程,并对该算法进行了测试分析,并简要介绍了基于CC1100射频芯片的定位系统实现。     

井下无线传感器网络定位DV-Hop改进算法

针对煤矿井下环境复杂,传统DV-Hop节点定位算法无法满足无线传感器网络定位需求的问题,设计了一种改进的DV-Hop算法,引入分级节点和扩展信标节点,采用分级定位,通过已定位的未知节点作为信标节点参与定位运算,利用三角定理和1跳距离对未知节点与信标节点之间的跳段距离进行修正。仿真结果表明:改进算法有效提高了节点的定位精度,能够满足井下传感器节点的定位需要。     

基于粒子群优化算法的WSN节点定位方法研究

为提高无线传感器网络的节点定位精度,将惯性权重的粒子群优化算法应用到无线传感器网络节点定位中。定位方法以未知节点与其邻近锚节点之间的估计距离和测量距离的均方误差为适应度函数,采用基于惯性权重的粒子群优化算法对适应度函数进行优化,从而得到最优解,实现节点有效定位。仿真实验结果表明,与传统的最小二乘定位算法相比,基于惯性权重的粒子群优化算法的定位精度更高,稳定性更好,具有较好的定位效果。     

一种无线传感器网络节点自身定位算法

提出了一种廉价实用的自身定位算法,该方法通过校正RSSI测距技术测量的节点间点到点的距离,并优选信标节点,最后用加权质心方法进行定位。仿真结果表明:该算法比传统的RSSI定位算法拥有更好的定位性能。     

井下瓦斯抽采管道泄漏的圆柱面定位算法研究

针对影响瓦斯抽采管道泄漏定位精度的传感器布置问题,提出一种当泄漏源不在2个传感器所在母线上的圆柱面定位新算法。首先利用小波包技术对泄漏声发射信号进行了降噪;再通过联立2个线定位公式的新算法对管道瓦斯泄漏进行了面定位。实验结果证明了该算法精度较高,可靠易行,能够满足井下瓦斯管道泄漏的实时精确定位的要求。     

基于ZigBee技术的矿井井下人员精确定位系统设计

根据煤矿井下巷道分布特点,应用RSSI定位算法,提出基于节点协作的精确定位算法,将精确定位分为起始粗略定位和循环求精2个阶段进行,并对矿井不同区域网络进行专门规划。经过现场试验验证,定位误差在10 m以内,能够满足矿井人员位置精确要求。