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。     

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。     

基于Zigbee的井下人员跟踪定位系统研究

在煤矿井下发生安全事故后,及时准确地获知井下作业人员的位置信息是至关重要的。本文介绍了人员跟踪定位系统的结构、工作原理、功能和特点等。提出了将无线传感器网络中的ZigBee技术应用于煤矿井下救援系统中,组成无线传感器网络,构建井下人员无线定位系统的设计方案。目前,井下人员定位系统已经处于调试和试运行阶段,运行效果良好。     

基于无线传感器网络的煤矿井下人员定位系统的研究与实现

本文首先简要介绍了几种常见的煤矿井下定位系统及其特点,进而对无线传感器网络技术进行概述,并在此基础上提出基于无线传感器网络的井下人员定位系统设计与实现。     

基于ZigBee技术的煤矿井下人员定位考勤系统的设计

国内煤矿井下安全事故频发,为了及时准确掌握井下人员数量和位置信息,提出了将ZigBee技术运用于煤矿井内定位系统中,组成无线传感器网络,构建井下人员无线定位系统的设计方案。目前,系统已投入运行,效果良好。     

ZigBee技术在煤矿人员定位考勤系统中的应用

目前国内煤矿井下安全事故频发,为了及时准确掌握井下人员数量和位置信息,提出了将Z igBee技术运用于煤矿井内定位系统中,组成无线传感器网络,构建井下人员无线定位系统的设计方案。此系统已处于试运行阶段,效果良好。     

基于ZigBee的煤矿人员定位安全系统的设计与实现

在煤矿井下发生安全事故后,及时准确掌握井下人员数量和位置信息是非常重要的,提出了将Z igBee技术运用于煤矿井下定位系统中,组成无线传感器网络,构建井下人员无线定位系统的设计方案。目前,此系统已处于试运行阶段,效果良好。     

基于无线传感器网络的井下人员定位系统研究

传统的RFID技术不能满足井下人员的全方位定位的要求。将无线传感器网络应用于井下人员定位系统,以改善煤矿企业的安全管理以及井下人员的的急救措施,实现人员的分布定位。文章根据无线传感器的工作原理以及特点,提出了井下人员定位系统的设计方案。     

煤矿井下人员定位方法研究

介绍定位系统的功能需求,比较不同通信技术,最终选择Wi Fi通信,对定位系统的总体结构进行介绍。指纹数据库的应用能够提高定位精度,应根据训练结果与实际结果进行对比,实现算法的优化。通信技术和网络技术的引入提高了井下人员的定位效率,实时获得工作人员的定位有助于煤矿生产的管理和调度。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于Hadoop云平台的矿井指纹定位算法研究

针对矿井指纹匹配定位算法离线数据库大的特点,为了更加高效地处理离线数据库,获得更为精确的井下人员定位服务,提出了一种基于云计算服务模式,利用Hadoop技术架构在大数据处理上的优势,将定位匹配过程分散到分布式集群的各个节点上进行并行处理,设计出矿井人员定位方案,并论证了此方案的可靠性和高效性。     

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。