基于TOA技术的煤矿井下人员定位精度评价方法

针对现有行业标准对基于信号到达时间TOA(Time of Arrival)技术测距的煤矿井下人员定位精度评价未作相关规定的现状,提出基于TOA技术的煤矿井下人员定位精度评价方法,利用定位系统时间分辨率评价条件、处理器频率评价条件、定位误差评价条件对静态定位精度进行评价;利用定位巡检周期限定条件、最大位移速度限定条件对动态定位精度进行评价;综合静态和动态定位精度评价结果评价基于TOA的煤矿井下人员定位精度,并可对基于TOA技术的煤矿井下人员定位系统设计进行指导,同时给出了应用该方法进行基于TOA技术煤矿井下人员定位精度评价及煤矿井下人员定位关键设备指标设计指导实例。     

基于ZigBee技术的煤矿井下人员定位系统研究

文章主要从ZigBee的特点、ZigBee协议栈简介、基于ZigBee技术的井下人员定位系统的组成以及系统软件结构等几个方面,对基于ZigBee技术的井下人员定位系统进行了研究。     

基于无线网络技术的煤矿井下人员定位系统研究

改革开放之后我国工业迅速发展,各种能源需求量逐渐增加,尤其是煤矿资源.因此,开采量与开采规模逐渐加大,人们也逐渐重视矿井安全问题.人员定位体系是确保矿井内部施工工人安全的关键.科学技术的持续进步,矿井开采期间使用的人员定位体系逐渐增加,有效的提高了定位体系运转的稳固性、可靠性与准确性.文章主要对无线网络技术的煤矿井下人...     

浅谈煤矿井下人员定位系统

主要对目前煤矿井下基于RFID,WiFi,GIS及MESH技术的人员定位系统进行了分析对比,对煤矿人员定位系统的安装应用有一定的借鉴意义。     

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。     

煤矿井下人员定位系统的研究与实现

针对现有煤矿井下定位系统在井下采取单一的定位方法,进而导致定位成本高、精度过低或过高的问题,提出一种新型的煤矿井下定位系统。将定位环境分为巷道、采空区和硐室3种类型。根据3种定位场合的特点,研究了信标节点的布置方案,并且根据定位要求,在采空区采取RSSI定位中的三边定位算法,在硐室和巷道中采取了RSSI的修正方法,在三边定位算法中加入了质心定位算法,测试数据表明,可以满足定具体环境的定位要求。     

基于WiFi技术的井下人员定位系统研究

为优化井下生产管理,增强井下作业安全性,提高人员定位精度,通过比较几种主流无线定位技术,利用WiFi技术传输距离远、定位准、传输快等特点,研究并搭建了一种基于WiFi技术的井下人员定位系统。采用指纹识别定位算法进行离线训练和在线定位,选取欧几里德距离公式进行位置计算。实验证明该定位系统是可行的,定位误差小于5 m,有效地提高了定位精度。     

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。     

煤矿井下人员定位系统关键技术探讨

煤矿井下人员定位技术一直发展缓慢,现有的井下人员定位系统也存在着定位精度差和通信可靠性低等问题,针对井下人员定位技术的特点,研究设计了井下人员定位管理系统,采用无线射频技术和现场总线网络组态的方法,提出了系统的整体设计方案,并在此基础上重点从系统现场总线的网络组态和数据接口设计2个角度切入,进行了深入的探讨研究,实现了对系统定位数据的可靠传输,对于进一步提高煤矿井下人员定位技术及其管理系统的可靠性和实效性具有一定指导和借鉴意义。     

煤矿井下人员定位系统技术研究

井下人员定位系统是依靠井下网络实现了无线与有线通讯相结合的简单高效的人员跟踪与定位系统。可实现井下人员的定位与跟踪、生产调度指挥的直观化、考勤与管理的远程自动化和数字化以及突发情况的报警。     

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。     

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WiFi和计时误差抑制的TOA煤矿井下目标定位方法

针对现有煤矿井下目标定位方法精度不能满足应急救援、井下人员作业管理以及煤矿物联网建设对精确定位的需要,提出基于TOA（Time of Arrival）的煤矿井下目标精确定位方法。针对TOA方法用于目标定位受设备计时误差影响较大,井下巷道呈一维条状分布,无法采用地面常用的二维、三维抑制误差算法,提出基于计时误差抑制的TOA煤矿井下目标定位方法,建立双路WiFi（Wireless Fidelity）信道+单路光纤信道的一维定位方法和信号收发计时方式,在此基础上提出计时误差抑制算法。测试结果证明计时误差抑制算法在采用此定位方法基础上,有效地抑制了设备计时误差造成的测距误差,实测误差不影响定位精度,验证了此方法的定位性能。     

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。     

煤矿人员定位系统拓扑优化模型

对煤矿巷道网络进行建模,提出一种基于无线传感器网络的层次式煤矿人员定位系统,并对人员定位系统成本进行分析,设计出包括测点代价和测点之间线缆代价的优化目标函数。推理结果表明,该成本优化问题与煤矿传感器节点间路径优化问题相一致。最后应用Prim算法对人员定位系统拓扑结构进行优化,结果验证了优化模型和算法的有效性。     

基于RFID技术的矿井运输车辆定位跟踪监控系统研究

为了提高煤矿井下矿车调度效率、实时了解矿车运输物料的信息和各路段矿车的数量、降低调度的盲目性以及防止安全事故的发生,文章研究了一套基于RFID技术的矿井运输车辆定位跟踪系统并重点介绍了该系统软硬件设计过程.实际应用表明,该系统安全、可靠、实用,提高了煤矿井下轨道运输监控系统的智能化水平.     

基于捷联惯性导航的井下人员精确定位系统

针对目前井下人员无法精确定位的问题,根据人员移动速度慢、方向多变的特点,研究出基于捷联惯性导航技术的井下人员精确定位方法.通过选择灵敏度高的惯性传感器,检测人员运动的三轴加速度和角速度数据,通过角速度值计算人员运动的姿态角,利用姿态信息对加速度数据进行坐标变换,进而解算出载体在运动方向上的速度和相对于定位坐标系的移动里程信息,完成对载体的定位功能.针对传感器的随机误差影响定位精度的问题,提出利用UFK滤波算法对位置计算中需要的姿态信息进行最优估计,提高定位精度.对系统长时间积累误差使用射频路标修正.完成了定位系统软硬件设计,在试验中取得较好效果.     

基于PgRouting图计算的人员精确定位轨迹还原技术

为实现人员精确定位轨迹还原,利用PgRouting图计算技术,在三维GIS上实现人员实时轨迹的精确展示.该方法对局部巷道复杂拓扑结构、定位分站设备缺失、人员轨迹数据缺失等具有极强的鲁棒性.     

基于UWB的矿井巷道精准三维定位系统设计

针对矿井巷道空间分布不规则,设备繁杂、布局随意,作业环境恶劣,非视距现象普遍等因素导致人员和设备定位精度低的问题,设计基于UWB的高精度三维定位系统。首先采用卡尔曼算法对TDOA测量值进行非视距滤波,然后利用Chan算法融合多基站数据计算目标位置。通过搭建实验平台对标签位置进行测量和计算,实验结果表明,该系统对恶劣环境下矿井巷道中固定和移动的目标都有较高的定位精度。     

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。