基于UWB的矿井人员定位系统设计

矿产资源开采是一个高危的行业,环境复杂的矿下,存在着严重的安全隐患。设计一种稳定、精确的矿井人员定位系统,对于提高矿下工作人员管理及应急救援水平是十分必要的。针对矿井环境复杂的特点,合理安排系统结构,设计一种基于UWB的矿井人员定位系统。根据井下人员身上佩戴的电子标签发送的信号,利用TDOA的定位算法计算人员精确位置信息。经实验证明,本系统具有稳定和定位精确的特点,满足矿下人员定位的要求。     

试谈基于WiFi技术的井下人员定位系统

针对矿井人员定位和井下人员井下事故救援困难等特点.阐述了基于WiFi技术井下人员定位系统的总体架构、整体功能,详细介绍了运用WiFi技术进行井下定位的工作原理与实现方法.     

基于Zigbee技术的煤矿井下人员定位系统的设计

煤矿开采工作中,井下作业人员的安全问题必须予以重视。保证井下作业人员的安全一方面需要企业做好安保预防工作,另一方面对于不可控的突发事故要有相应的救援能力。提升处理突发事故救援能力要求在事故发生后能够精准、高效地定位井下工作人员。Zigbee技术以其独有的低功耗、无线自组网优势,为井下作业人员的定位提供了新的思路。     

基于RFID与CAN总线的井下人员跟踪系统

深入分析了射频识别(RFID)技术与现场总线(CAN)技术,提出了一种以RFID为核心,以CAN-bus通信网络为纽带的煤矿井下人员定位系统.利用RFID技术实时采集井下工作人员具体位置,通过CAN总线将采集到的信息传送到上位机,实现对井下人员的定位.系统具有功耗低、可靠性高,很好的满足了矿井人员定位的要求.     

智能标识卡在井矿人员定位系统中的应用

针对目前矿井下通信系统功能不完善、技术与实现复杂的现状,设计了一种基于多功能智能标识卡的井下人员定位系统。给出了设计方案和设备选型;设计了系统功能,包括数据采集与预警、人员定位跟踪、灾后救援功能、综合信息管理等。     

基于UWB技术的井下快速移动目标高精度定位系统的设计与实现

基于UWB技术的井下快速移动目标高精度定位系统集UWB技术、AI技术、无线数据传输、自动控制技术、通信技术等于一体,能有效解决智能矿井下快速移动的工作人员及车辆分布实时统计、精确定位、智能辅运调度、智能采煤、掘进工作面精确定位等问题,在遏制超定员生产、防止人员进入采空区等危险区域,发现超时作业人员或特种作业人员、干部下井,入井考勤,持证上岗管理,应急救援,事故调查等方面发挥着重要作用。该系统的应用,可极大提高煤矿生产企业的安全生产管理水平,为企业及各部门日常生产调度、安全监管及应急救援、隐患排查提供重要手段。     

基于RFID的人员精确定位方法研究

针对矿井下等地下复杂工作环境中的人员定位问题,结合蛛网定位算法和RFID技术设计一种人员精确定位方法。详细阐述了矿井下建立蛛网模型的方法,介绍了人员定位数据的采集思路和误差分析。使用该方法定位精确,保障了井下人员的安全,为矿难发生时的救援定位节省了宝贵时间。     

煤矿井下安全避险“六大系统”的作用和配置方案

研究了煤矿安全监控系统在瓦斯、火灾等重特大事故监控与预警和事故调查中的作用,提出了系统的配置方案及基于煤矿安全监控系统的煤矿瓦斯爆炸等事故直接原因的认定方法;研究了煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产、事故应急救援等方面的作用,提出了系统设置方法;提出了以矿用调度通信系统和矿井广播通信系统为基础、矿井移动通信系统为补充的矿井通信联络方案,提出了严禁采用矿用IP电话通信系统和矿井移动通信系统替代矿用调度通信系统的观点;提出了高瓦斯矿井的入井人员宜携带隔离式自救器,且隔离式自救器宜选用压缩氧隔离式自救器的方案;提出了避难硐室的装备要求和避难硐室性能价格比优于救生舱的观点;介绍了矿井压风自救系统和供水施救系统。     

基于ZigBee的矿井环境监测及人员定位系统设计

针对煤矿井下环境复杂、瓦斯爆炸事故频发、矿难事故搜救难度大等问题,设计一种基于ZigBee的矿井环境监测及人员定位系统。通过传感器采集井下温、湿度和瓦斯浓度等环境参数,采用CC2530构建数据传输及人员定位网络,将RSSI测距定位技术和三边定位算法相结合,实现井下工作人员的实时定位。根据井下环境的特点,采用均值滤波算法对RSSI值进行修正,提高了定位精度。实验结果表明,该系统环境参数监测准确、网络通信通畅可靠、人员定位精度较高,可满足煤矿安全生产管理及矿难事故搜救的需要。     

矿井钻孔救援通信技术的研究进展及趋势

阐述了矿井钻孔救援通信技术原理,详细介绍了钻孔救援通信技术即钻孔救援探测技术、矿井救援指挥系统及可视化技术、钻孔救援高速传输及交换技术的国内外研究进展,指出了矿井救援通信技术亟需解决的问题及发展趋势:钻孔救援通信系统各功能组成上应相互独立又有机统一,使系统在功能升级过程中不影响其他功能的正常使用;钻孔救援通信技术在进行音、视频图像采集,灾难现场环境监测,通信和存储等环节上应有更高的准确性;进一步提高数据通信系统的可靠性,使钻孔救援通信系统本身具有自检及恢复功能,为矿井救援方案的制定提供有效参考;完善与救援通信设备配套的应用软件,确保救援中信息实时交互传输,具有逼真的现场感,便于指挥人员后续的决策;研究数据采集系统错误及误差的判定及预警技术,使探测到的救援信息准确无误,提高救援效率及成功率。     

煤矿事故与应急救援技术装备

分析了2004—2015年全国煤矿各类事故起数、死亡人数及其占比。分析了现有煤矿事故应急救援技术和装备存在的问题:事故主要靠人工发现,应急救援响应时间长;无抗灾变应急通信与遇险(难)人员精确定位系统,无法及时了解灾情和遇险(难)人员位置;灾区环境远程侦测范围小、可靠性差,难以满足救灾侦测需求;应急预案针对性、适用性差,应急救援决策主要靠经验;人工破拆和支撑救援装备效率低;不能及时、有效控制灾后风流等。提出了煤矿事故应急救援技术和装备关键科学技术问题:1煤矿重特大事故识别和波及范围判定方法与技术;2基于大数据的智能应急预案和应急救援辅助决策技术;3矿井抗灾变应急通信技术;4遇险(难)人员精确定位技术;5火灾、瓦斯煤尘爆炸等灾后风流智能控制技术;6遇险人员逃生引导技术;7灾变环境侦测飞行机器人技术;8灾变环境气体遥感技术;9救援通道快速构建技术等。     

基于矿井下智能安全头盔的设计与实现

在传统安全头盔而言,在矿井下这种特殊的应用场景,安全头盔能更好的保护工作人员的人身安全,还能对矿井存在的安全隐患起到很好的预防作用,大大减少矿井中的危险性,将矿井的事故发生率和经济损失降到最低限度,基于此,本文设计i一款智能安全头盔,集成多种传感器技术、无线通信技术、定位技术、声光报I警模块、电源模块等。通过前端传感器采集环境信息,通过ZgBee终端节点将数据传送至智能安全头盔网关,根据接收信号强度指示RSS定位技术判断工作人员的位置信息作出相应的应急处理,保障矿井下工作人员的安全。     

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。     

矿用数字广播救援引导系统的设计

为解决煤矿井下灾害救援时通信信息不畅的问题,设计了一种新型的矿用数字广播救援引导系统,介绍了系统关键技术、主要装备及特点。该系统采用IP网络通信、多媒体处理、数字广播通信等技术,为煤矿井下危险区域人员紧急疏散及撤离、地面远程指挥管理决策、救援通信与逃生引导等工作提供了针对性的实时信息与技术保障,提高了矿井应对突发情况的能力。     

基于CSS通讯的隧道施工人员定位系统

系统主要应用于隧道施工时对施工人员进行定位,考勤和安全管理.系统采用有线网络和CSS通讯技术相结合的定位方法,能够适时、准确地将隧道各个区域人员情况动态反映到地面监控系统,管理人员能够掌握隧道人员的总数及分布情况,便于更加合理的调度管理.同时准确记录每个人员的活动时间,并统计生成各种报表,实现全自动化考勤,提高了生产管理效率.监控室与隧道内人员可以通过收发短消息进行及时沟通.一旦发生事故,救援人员可以根据本系统所提供的信息,了解遇险人员的位置情况,从而及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率.     

浅谈新时期消防应急通信保障能力建设

当灾害事故发生时,为能够快速、高效地传递各种信息,特别是更好地传递现场指挥信息开展好消防救援工作,需要将通信技术广泛应用于消防救援工作中,增强消防救援队伍的快速反应能力和指挥调度能力,从而实现各种救援力量的合理调度、有序指挥。本文从增强新时期对消防应急通信保障能力建设的思想认识、重视日常消防应急通信演练和准备和积极探索多途径提升消防救援应急通信保障能力等方面阐述了如何加强新时期消防应急通信保障能力的建设。     

矿用5G通信演进技术研究

矿用5G是智能矿山建设的基础,为满足智能矿山多样化的应用需求,需要依托5G通信演进技术推动矿用5G通信演进系统的实现。梳理了矿用5G技术研究及系统部署现状：矿用5G初步实现了音视频通话、高清视频分析、装备远程控制等应用,但存在终端形态单一、上行链路负荷较重、5G通信系统与定位系统分立建设等问题。分析了3GPP Release 17的5G通信演进技术在矿用5G通信中的适用性,指出RedCap轻量化终端技术、NR直连通信技术、NR定位技术将成为矿用5G通信演进的关键技术。研究了矿用5G通信演进关键技术：RedCap轻量化终端技术能够满足矿用无线传感器、单路无线传输的矿用视频监控设备、智能矿灯、智能穿戴设备的低功耗、低成本的多模态终端研发需求;NR直连通信技术应用于矿井自动驾驶车载终端与巷侧设备、应急通信中继设备,可满足矿井自动驾驶和应急通信的低时延、高可靠传输需求;NR定位技术应用于矿井通信定位一体化,可满足矿井通信定位系统融合的技术需求。提出了矿用5G通信演进系统架构,为建设矿用5G全连接矿井、支持多链路无线接入、实现通信感知一体化提供了方向。     

煤矿应急通信保障系统的设计

提出了一种煤矿应急通信保障系统的设计方案。该系统的核心即应急救援软件平台通过中继网关、专用转换器等设备整合井下扩播电话机、小灵通、WiFi手机、调度电话机、井下广播系统,从而实现各通信系统间的互联互通;该系统通过应急救援软件平台实现与矿井人员定位系统的互联互通、与矿井工业以太网的综合接入。实际测试结果表明,该系统具有线路管理、音频播放、一键通、广播及应急通信救援等功能,提高了应急救援工作的效率。     

煤矿井下精确定位技术现状及应用

煤矿智能化建设要求采用井下精确定位技术,实现井下人、车等目标的精确定位、人员状态分析、考勤、调度管理,满足井下复杂巷道的全覆盖需求。井下定位按定位机制可分为惯导定位和通信式定位,指出对矿井中数量众多的被定位目标进行定位,可行的技术是通信式定位技术,目前井下使用的通信式定位技术按定位精度从低到高依次是RFID、ZigBee和UWB技术。分析了井下精确定位原理,并结合在矿井人员定位系统、车辆及交通管理系统、井下物流管理系统、井下接近监测、远程/无人车辆驾驶/掘进/综采系统中的具体应用,指出各应用对井下精确定位系统的技术要求。     

基于机器视觉的自主式救援机器人的研究

本文将面向自主式救援机器人,从现阶段日本、中国对自主式救援机器人研究现状出发,深入分析自主式救援机器人的功能需求和硬件设备需求,并且结合自主式救援机器人工作中所具备的功能进行研究。在灾害事故当中,由于环境复杂救援人员难以勘探真实的灾害环境,从而影响救援效果,而自主式救援机器人则能够通过自身强大的移动、远程通信、监测与跟踪等功能为救援人员提供帮助。面对灾害事故频发的现代化社会,救援机器人的研发已成为全球重要的研究事项。