无线定位技术及其在地下矿山中的应用

针对地下矿山对人员、设备定位的要求和井下事故发生时井下人员救援困难等特点,对现有矿山井下人员定位技术进行了系统分析和研究,论述了基于RFID射频识别技术、ZigBee技术、WIFI无线通信技术和UWB超宽带技术的矿山井下人员定位系统,提出了地下矿山应用无线定位技术实现井下人员定位的方法及其发展方向。     

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。     

矿井巷道MB-OFDM超宽带无线信道建模及仿真

针对超宽带无线系统(UWB系统)在矿井巷道中的多径传播所造成的频率选择性衰落,提出将多频带正交频分复用(MB-OFDM)技术应用到井下UWB系统中,对矿用环境下MB-OFDM超宽带无线信道进行建模并分析。在IEEE802.15.3a标准信道模型的基础上,根据矿井巷道的实际环境,确定了井下MB-OFDM超宽带无线通信系统的信道参数。给出此信道模型的冲击响应仿真图,结果显示,冲击响应明显多径成簇,这与实际测量中UWB系统多径成簇现象相验证。并通过仿真给出其信道的平均附加时延、均方根时延和多径数目3个主要特征数据。     

基于UWB系统的井下车辆高精度定位研究

随着无线通信技术的进步,超宽带(UWB)技术从缩减硬件成本及定位精度的提升都有了大幅的进步,因此其在定位系统中的使用越来越多。通过研究适用于在井下巷道环境的高精度定位方法,研制出了一套适用于井下环境的超宽带无线车辆定位系统。试验结果显示,该系统定位精度高,对进一步实现井下的车辆无人自主导航具有非常大的支撑作用。     

基于WSN的多金属矿井下人机定位系统设计

综合运用超宽带通信(UWB)、高速工业以太网络、井下高精度地图及计算机三维展示技术,构建了多金属矿井下人员及车辆无线传感器网络定位系统。系统结合到达时间法(TOA)和卡尔曼滤波,实现了固定基站节点和移动传感器节点之间的精确测距;利用无线传感器网络定位模型,实现了井下人员和车辆位置信息的实时感知。系统可以实时掌握井下人员及车辆的时空分布,监控人员及车辆的运动轨迹,具有系统部署灵活、响应速度快、鲁棒性好的特点。     

UWB技术在煤矿精确定位中的应用

为实现对煤矿作业人员的位置监测,介绍一种UWB定位技术,通过对比其他几种定位技术原理,并结合UWB定位技术的实际应用,证明UWB技术最适用于煤矿精确定位。UWB精确定位技术的应用将更好地实现煤矿井下人员的精确位置监测,并为紧急救援提供关键信息,有效地节省抢救时间,减少人员损失,具有良好的应用前景。     

基于超宽带的矿井机车定位系统设计

针对现有矿井机车定位存在精度不足、时延较长、不能满足现代化矿井建设和生产的安全需要的问题,设计了一种基于超宽带(UWB)技术的新型矿井机车定位系统。重点阐述了系统的总体设计,给出了详细的硬件设计方案和软件功能实现,实现了基于时间到达差算法对矿井机车UWB精确定位。实践表明,该系统设计合理、可用性和可靠性强,可以有效满足井下安全生产对机车定位精度的要求。     

基于决策-预测的UWB井下人员定位技术和系统研究

为提高煤矿井下人员定位精度与实时性,针对传统无线通信技术的煤矿人员定位系统存在有效通信距离短、定位精度低的问题,山西焦煤集团岚县正利煤业有限公司在井下巷道每隔300 m及转弯处均布置1台KT154-F7型矿用融合基站,实现井下WiFi 6无线信号覆盖,并提供超宽带(UWB)精确定位信号。经检测,该套人员定位系统数据更新延迟不超过2 s,人员定位系统动态定位精度不超过800 mm,完全满足煤矿井下安全生产及应急救援的需要。     

基于UWB技术的采煤机位置监测系统

采用UWB(超宽带)技术实现综采工作面采煤机位置和方向监测,介绍了硬件设计方案、距离计算方式和定位的处理过程。该检测系统具有安装方便、成本低、抗干扰能力强、实时性高等特点,能满足煤矿自动化、智能化采煤的技术需求。     

超宽带无线接入系统在矿井通讯中应用的研究

本文介绍一种超宽带无线接入技术的特点和接收、发射部分的基本结构。通过对矿井下的具体环境和UWB无线接入系统在井下应用存在问题的分析,证明该技术在煤矿井下应用的实际可行性。     

基于WiFi技术的矿井无线救灾通讯系统研究

根据矿井救援工作的实际需要,设计了一种便携式矿用救灾无线通信系统。该系统采用WiFi网络宽带无线通讯技术,快速组建井下应急救援指挥平台。其系统组成部分包括无线基站、WiFi手机、WiFi摄像头、多参数传感器、防爆笔记本电脑和系统软件,可实现语音通话、视频监测和多参数检测功能。应用结果表明,该系统功能合理、布设方便、成本低、可靠性高,适合井下应急救援指挥需要。     

煤矿井下作业信息化系统的定位算法研究

UWB作为一种无载波通信技术,由于其精确度非常高,得到了广泛的运用。在煤矿井下,由于传统的定位技术的各种局限,使得UWB定位算法在煤矿业得到了空前的发展。针对传统定位技术在煤矿井下使用的局限,研究了UWB定位算法在煤矿井下的应用。     

煤矿井下安全避险六大系统设计探讨

通过对赵官煤矿井下监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统、井下通信联络系统的井下安全避险六大系统设计探讨,合理进行煤矿井下安全避险六大系统系统设计,提高矿井安全保障能力。     

Constructing of wireless emergency communication system for underground coal mine based on WMN technology

Based on the Wireless Mesh Network (WMN), a wireless emergency communication system for underground coal mine which was designed to be capable of video surveillance, voice communication, and environment monitoring at the same time was proposed. The network architecture of the system was proposed, and its service model, extensible technology, medium access control, routing algorithm, channel allocation and system management technologies were analyzed according to the actual rescue requirements of underground coal mine and the characteristics of underground spatial structure and radio transmissions. The relevant theories and key technologies were extracted, which would provide theoretical support for the system development.     

一种矿井应急救援通信指挥系统的设计及应用

根据矿山救护规程提出了有线通信技术和无线通信技术相结合的多媒体通信系统,该通信系统采用有线xDSL和无线WIFI协议,适合井下语音、视频和环境参数等多种实时数据融合通讯的需要。经过验证,提高了指挥效率,是煤矿救援通讯指挥系统的主流通信模式。     

煤矿井下应急救援无线生命体征监测系统设计

针对现有煤矿应急救援中通信指挥系统技术落后,无法获取救护队员个体体征参数等各种信息的现状,提出了无线生命体征监测技术在煤矿应急救援中的应用研究,介绍了无线生命体征监测系统总体结构,研究了无线生命体征监测关键技术,包括生命体征传感器结构设计、生命体征监测通信协议设计以及救护队员生命体征监测软件设计。研究结果可为井下救护队员自身采取针对性措施确保自身安全提供依据。     

智能化救援监控系统在煤矿安全生产中的应用

针对煤矿发生事故后传统救援监控系统无法实时对井下人员进行动态定位，导致矿井救援盲目性大、救援效率差、救援难度大等技术难题，为了进一步提高煤矿救援效率，通过技术研究，设计了一套以通信基站为核心的智能化救援监控系统，分析了该系统结构组成、工作原理，通过在担水沟煤矿井下实际应用效果来看，智能化救援监控系统对人员定位精准度达95%，实现人员动态位置三维成像，救援效率提高至80%以上，有效缩短了煤矿事故救援时间，取得了显著应用成效。