基于三维GIS的煤矿井下人员精确位置 地图管理系统

针对煤矿井下人员定位系统二维GIS模拟图对井下巷道空间表现不直观、人员位置不精确、底图更新后需要手工导图等问题,依托煤矿井下人员定位系统的精确位置监测数据,基于三维GIS设计了煤矿井下人员精确位置地图管理系统。系统应用大地坐标系,具有精确的三维坐标,可通过二维或三维的模式为人员与设备精确定位提供地理信息和图形交互界面。实际应用表明:系统可以快速构建煤矿井下巷道三维空间并准确表现,实时展示煤矿井下人员和设备的位置信息,具有空间测距、多图层多区域展示、区域报警、人员报警、人员活动轨迹回放等功能,能够更好的满足煤矿井下人员定位系统关于地图管理的需求。     

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。     

煤矿井下人员定位图形化查询软件设计

针对目前煤矿井下人员定位系统的需要,运用组件式GIS技术,采用高级语言Visual Basic和ESRI公司的MapObjects控件相结合的方法,设计实现了集煤矿井下人员定位、异常监测功能于一体的人员定位系统,满足了煤矿在井下实时监测在井人员信息的需求,而且实现了图形化查询功能。阐述了人员定位系统软件的整体结构、功能设计以及图形化查询功能的实现。     

基于人员定位-虹膜-矿灯的煤矿井下综合考勤系统

为了实现对井下人员的有效管理和准确考勤,基于煤矿现有人员定位系统、井下虹膜识别系统及智能矿灯管理系统,充分利用现有人员定位和智能矿灯系统的实时监测功能以及虹膜识别系统的唯一性和不可伪造性等各自的特点,对三者不同数据库数据进行筛选、转换、融合,统一数据格式;采用B/S架构,对基于三系统的井下综合考勤系统的实时监测和历史查询功能进行了详细的设计。     

新安煤矿人员定位系统升级改造的研究与应用

煤矿井下人员定位系统是加强入井人员管理、提升生命保障、促进煤矿安全生产的高端技术。新安煤矿在用的KJ251型人员定位系统安装于2011年,采用RFID定位技术实现区域定位,该技术具有实现简单、系统建设成本低的特点。随着煤矿井下智能化的推进,对人员定位提出了更高的需求,现主要存在浏览器内核版本、系统中心站软件及数据库架构满足不了当前信息化发展需求、系统数据不稳定和系统未配备唯一检卡装置等问题。结合煤矿井下特殊的作业环境,煤矿井下人员定位系统可实现对入井人员的实时监测、精确定位、轨迹回放、考勤管理、报表查询、信息网络发布、双向通信、人机交互、紧急搜救、生产调度等功能,为煤矿安全生产以及紧急救援提供第一手可靠的决策实时信息。     

基于TOA技术和Kalman滤波相结合的井下人员定位系统设计

结合煤矿巷道特点,设计了基于TOA测距的井下人员定位算法,建立Kalman滤波模型消除随机误差;定位节点采用nano PAN5375无线射频模块作为核心器件,设计了人员定位系统中的测距系统,详细介绍了标识卡和读卡器的软件、硬件设计,并在煤矿巷道进行了性能测试。实验结果表明,该系统定位精度3 m,可实现井下人员实时跟踪定位。     

矿井无线多媒体传感器网络单摄像机矿灯视频定位

针对煤矿井下光照强度低和井下巷道狭长的特点,提出了一种面向煤矿井下带状结构巷道场景的无线多媒体传感器网络单摄像机矿灯视频定位算法。在光照强度低的井下巷道,将矿灯作为井下人员的特征识别物,通过检测矿灯来识别井下人员。摄像机沿着带状结构巷道纵向布置各自独立检测矿灯,计算矿灯在巷道地面上映射点的位置。建立摄像机与矿灯在巷道地面上映射点所构成的三维空间直线,通过计算摄像机与映射点所构成三维空间直线和矿灯距离巷道地面高度所在平面的交叉点,获得井下人员的位置坐标,实现在光照强度低的带状结构巷道场景中对井下人员进行定位。在实际巷道的试验结果表明,单摄像机矿灯视频定位算法对井下人员定位的平均误差为0.37 m。     

基于RFID技术煤矿井下人员定位系统研究

基于对射频识别(RFID)技术的研究,该文设计了一种煤矿井下人员定位系统。采用RFID可以实时对井下的工作人员进行定位、身份识别,一方面实现了井下人员的考勤统计,另一方面为查询矿井中的人员分布情况提供了依据。     

射频识别技术在矿井人员定位管理系统中的应用

基于对射频识别(RFID)技术的研究,论文设计了一种煤矿井下人员定位系统。采用RFID可以实时对井下的工作人员进行定位、身份识别,一方面实现了井下人员的考勤统计,另一方面为查询矿井中的人员分布情况提供了依据。     

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。     

低功耗煤矿井下人员定位系统

为了提高煤矿井下人员定位系统的精确度,以及降低其成本,提出了基于Zigbee技术的低功耗煤矿井下人员定位系统。本系统采用低功耗的Zigbee无线标识卡和读卡器,基于三边测距的高精度定位算法,井下部分采用高可靠性的CAN现场总线方式进行组网。实验结果证明,本系统在楼道中的静态定位平均误差为2.5 m,具有很好的定位性能。     

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。     

基于GIS的井下人员实时定位监控系统

文章主要介绍了基于GIS井下人员实时定位监控系统的基本功能和工作原理,该系统实现了基于地理信息系统电子地图的井下人员实时监控,为煤矿的安全生产提供了及时有效的保障。     

井下人员定位系统电子标签与读卡器的设计

为实现煤矿井下作业人员进出的有效识别和实时监测监控,设计了一种基于NRF24E1芯片和W77E58处理器单片机的井下人员定位系统,介绍了定位系统的电子标签和读卡器的软、硬件设计,给出了读卡器的整体及各个模块的设计方案。     

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。     

基于多视窗的一体化煤矿安全与监测系统

现阶段我国煤矿生产行业信息化程度较低,安全监察人员工作任务繁重,这对于煤矿安全的实时化监督管理带来了巨大困难。针对这一问题,在对国内外煤矿安全问题解决措施深入分析的基础上,将物联网技术与虚拟现实技术有机结合,开发出一种能够对煤矿安全进行实时感知和预警的新系统。物联网技术发展可获取多样安全信息,如何实现整个煤矿安全信息的一体化监测是目前亟需解决的问题。该系统充分利用了Unity3D开发平台的多相机操纵特性,采用3Dmax进行模型搭建并进行渲染烘焙构建三维虚拟场景,借助多线程技术实现各传感器参数的同步更新,能够实现对矿井环境的多视窗一体化监控。研究表明,该系统不仅能够对煤矿的各类环境与设备参数进行实时化监控,而且能对井下人员运动轨迹进行分析与定位。     

Application research on three-dimensional virtual mine in the framework of internet of things

Based on the information system characteristics of mine, proposed network architecture design of the mine property. And in this framework based on the design of three-dimensional virtual mine described the application of intelligent management platform. Three-dimensional virtual underground mine that shows the situation, the core application is through remote monitoring system of information exchange between devices (material object communication). Internet of things in the framework of mining three-dimensional virtual reconstruction of mine. On coal mine safety in the production process of human, machine and environment, control elements and their harmony and unity. 3D virtual mine management platform integrates personnel positioning, dust control, gas monitoring, roof pressure monitoring, fan-line monitoring and other subsystems. Platform through the underground mine sensing equipment to conduct various types of monitoring data integration, through the transport layer device to transmit the information to the application layer intelligence processing software platform, the system automatically handles the operational status of each subsystem and the need for safe production under the proper introduction of human factors deal with special event. 3D virtual mine management platform to mining, excavation, transport, ventilation and other safety information quickly and accurately transmitted to the ground operation control center. Underground for the first time on the linkage between systems in case of emergencies, to provide safety for management decision support.     

煤矿井下多系统应急联动装置的设计

针对安全监控系统通过地面上位机软件实现与人员定位、广播等系统应急联动功能响应时间滞后及对井下主干网通信质量依赖性强的缺点,设计了一种煤矿井下多系统应急联动装置。该装置通过丰富的外设接口、规范化接口协议、高效的地址总线等技术,实现了煤矿井下安全监控、人员定位、广播等多系统数据采集、融合、联动。与现有基于上位机联动服务器实现井下多系统应急联动功能相比,具有脱网自主运行、响应时间快的特点,真正做到了危险预判、控制前移。     

矿用便携无线音视频装置的设计与应用

为了实现煤矿井下视频监控的全面覆盖,设计了一种基于Wi-Fi的矿井无线音视频监控系统。井下视察人员安全帽上的摄像机采集到的画面实时的经无线AP和与其相连的有线网络传输至井上监控中心,同时地面监控中心的工作人员可与井下人员直接通话,根据接收到的图像画面制定合理的决策并执行。通过本系统的使用,解决了井下视频监控覆盖不全面的问题,提高了煤矿现代化管理水平。