基于无线传感器网络的井下人员定位系统

基于对无线传感器网络技术的研究,设计了一种井下人员定位系统。利用微功率无线收发器模块（FFD）对井下工作人员进行实时定位。通过无线收发模块采集信息经过无线传感器网络送到井上,实现了井下人员的考勤记录和井下人员分布情况的实时显示,为井下高效救援提供了依据。     

基于无线传感器网络的展馆定位与管理系统的设计与实现

设计了一种基于无线传感器网络的展馆定位与管理系统。由无线传感器网络模块以及上位管理软件组成的定位监测系统实现远程人员实时定位。首先，通过无线传感器网络模块将人员佩带传感器节点的位置信息传递到远端的监控中心，然后利用上位管理软件对接收的数据进行解析，并将人员的位置信息存入到数据库中，最后查询数据库进行人员的实时定位。该系统在实际应用中运行稳定、可靠。系统的移植能力强，同样可以应用到井下人员定位系统中。     

物联网技术在煤炭监测监控系统中的应用研究

本文利用物联网体系中的新型传感器、无线传感器网络、RFID(射频识别)等技术解决现有煤炭监测监控系统中存在的监控盲点、系统孤立等问题,将煤矿的远程监测监控、信息传输、各级的软件管理系统以及可视化有机地结合到一起,实现井下监测监控的无缝覆盖以及对井下人员、设备、重要物资的定位和可视化,并探讨了现代矿井监测监控系统的解决方案.     

基于无线网络的矿井安全监控系统设计

为了改善煤矿安全生产状况,在煤矿井下环境信息监控和人员定位监控的需求的基础上,采用了一种无线与有线相结合的井下通信方法,构建了一个基于以太网络和Zigbee无线传感器网络的矿井安全监控系统的总体架构。设计最终搭建了系统的总体架构,并设计了汇聚节点,数据采集节点和人员定位节点等主要节点。设计的矿井安全监控系统可以实时采集井下的环境参数,井上的监控微机可以接收采集到的数据,能够实时反映井下人员的位置。该系统对井下安全状况的评估具有一定的参考价值和指导意义。     

煤矿井下无线导航系统的设计与模拟

为了增强煤矿井下安全生产、抢险救灾的能力和提高管理效率,基于数字矿山综合无线局域网络系统设计了煤矿井下无线导航系统。通过利用井下接入点设备(Access Point,AP)的基本服务集识别码和导航设备接收到的信号强度指示进行导航系统内人员与设备的定位。利用嵌入式地理信息系统eSuperMap开发平台和WinCE嵌入式操作系统,在定位的基础上实现对煤矿井下作业人员和流动设备的导航。开发了电子地图操作、信息查询、路径分析、导航等功能,并在Pocket PC 2003模拟器上进行了模拟演示,表明了该系统的可行性。这些工作为煤矿井下无线导航系统的进一步开发打下了重要技术基础。     

煤矿井下基于RSSI校正测距的WSN节点定位算法

针对煤矿井下人员及设备定位监控严重不足的情况,提出了基于RSSI校正测距的WSN节点定位技术。模拟井下环境,使用协议分析仪Packed Sniffer嗅探节点接收RSSI值,以确定环境参数;采用高斯理论模型过滤RSSI值,利用对数-正态分布理论模型计算距离;最后应用改进的三边质心定位算法求得未知节点坐标。RSSI校正测距定位与CC2431定位引擎定位的误差对比表明,文中所提算法的定位性能较好。该研究为井下无线传感器网络定位系统的设计提供了参考依据。     

基于RFID技术煤矿井下人员定位系统研究

该文对基于RFID技术的井下人员定位系统进行了研究,介绍了人员定位系统所使用的技术、系统主要组成结构、工作原理。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简单高效的人员跟踪与定位系统;可实现井下人员和矿井机车定位、运动轨迹查询,全矿部门、班组、特殊岗位和特殊工种的考勤、硬件设备维护管理、生产调度指挥以及突发情况的报警。建立可靠实用的煤矿井下人员定位系统,对于提高矿山管理水平、保证安全生产有着极其重大的意义。     

煤矿监控系统的方法

目前国内煤矿井下安全事故频发。为了厦时准确掌握井下人员数量和位置信息，总结了几种运用于煤矿境内定位系统中的方法。它们都组成无线传感器网络，形成了井下人员定位系统的设计方案。这些系统都经过了试运行阶段．效果都很好。     

基于ZigBee技术的煤矿井下人员定位系统

针对煤矿井下人员定位系统进行研究和设计,采用Zig Bee无线通信技术作为定位核心,利用热点簇中心定位算法实现人员较为精确的人员定位.给出了定位系统中各个部分的硬件设计框图和软件流程框图,介绍了实际应用中的节点部署原则,为井下的无线定位系统设计和实现提供理论和实践参考.     

基于ZigBee技术的井下人员定位系统的研究

利用先进的ZigBee技术组成无线传输网络来获取井下人员的实时位置信息.并通过专用MODEM将井下人员的实时位置信息从井下基站传送到地面主机,实现了井下人员定位,解决了传统井下定位系统中存在的易受干扰、无线传输距离近、功耗大、误码率高等难题.     

露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运方法研究

针对露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运问题,建立了由控制中心、无线网关和无线传感器组成的无线传感器网络来控制多个机器人协同工作。为了实现高效的合作,以任务完成时间衡量机器人的合作效率,提出了基于效率最优的任务分配机制,采用蚁群算法,由控制中心进行集中式任务分配,并通过无线传感器网络告知机器人,实现了多机器人合作。利用无线传感器节点的定位信息,采用基于到达时间差的定位方法实现了机器人定位,使得机器人可在露天煤矿自主搬运煤矿。搭建了无线传感器网络,并用Pioneer III机器人和能力风暴机器人模拟煤矿搬运,模拟结果证明提出的方法可以实现露天煤矿下多机器人的协同控制,使机器人在最短的时间内完成任务。     

基于Zigbee的井下人员定位考勤系统的设计

本文基于ZigBee技术,设计了煤矿井下人员定位考勤系统,实时对井下人员进行定位、身份识别。实现了井下人员的考勤统计,并为监控井下的人员分布提供了依据,适用于煤矿井下的安全管理。     

露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运方法研究

针对露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运问题,建立了由控制中心、无线网关和无线传感器组成的无线传感器网络来控制多个机器人协同工作.为了实现高效的合作,以任务完成时间衡量机器人的合作效率,提出了基于效率最优的任务分配机制,采用蚁群算法,由控制中心进行集中式任务分配,并通过无线传感器网络告知机器人,实现了多机器人合作.利用无线传感器节点的定位信息,采用基于到达时间差的定位方法实现了机器人定位,使得机器人可在露天煤矿自主搬运煤矿.搭建了无线传感器网络,并用Pioneer III机器人和能力风暴机器人模拟煤矿搬运,模拟结果证明提出的方法可以实现露天煤矿下多机器人的协同控制,使机器人在最短的时间内完成任务.     

一种基于RSSI的煤矿井下WSN节点快速定位算法

为提高煤矿井下传感器网络节点定位的实时性,提出了一种基于接收信号强度(RSSI)的快速定位算法.该算法在井下巷道锚节点双链式部署结构的基础上,运用高斯密度函数对节点接收到的锚节点信号强度最大的RSSI信号进行滤波处理,再应用指数因子和滤波后RSSI值直接计算确定未知节点的坐标.指数因子采用一种改进的量子粒子群优化算法及定位均方根误差最小的准则进行优化.所提出的算法具有定位速度快、计算量小的优点,仿真实验结果验证了算法的可行性与有效性,适用于煤矿井下无线传感器网络实时定位系统中.     

基于RSSI的矿山井下综合无线定位技术

为实现矿山井下人员和机车的实时定位,从而提高矿山的生产效率,增强矿山安全防护水平,在无线局域网(WLAN)系统架构下,基于接入点(AP)的信号强度信息(RSSI),利用综合的无线定位算法实现矿山井下的实时定位的需求。通过实验证明,该方法实现定位精度在3 m以内,能充分满足矿山人员和机车定位要求,克服了当前矿山井下采用无线射频识别(RFID)技术而仅能实现巡检功能的不足。     

Zigbee网络应用在煤矿井下环境的技术优势

现代煤矿企业对于信息自动化的要求越来越高,很多技术集中的生产场所都要求实现无人化的智能管理。建设井下大范围环境监测监控和人员监测监控系统,可以减少下井人员数量,降低井下人员工作强度,并做到精确监控与有效管理。现有的井下监控系统对传感器以及设备信息的采集主要依靠硬接线,存在着布线工作量巨大而且复杂,维护困难的缺点。近年来无线通讯技术陆续用于部分井下系统,而针对井下生产设备监控和环境安全监控的无线监控系统基本处于试验阶段。ZigBee作为一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,相对其他无线传输技术更适合煤矿井下环境。本文将从技术原理、传输速度、传输距离以及功耗等方面论证其优势。     

ZigBee无线传感器网络在瓦斯监控系统中的应用

为了提高煤矿瓦斯监控系统的安全性和稳定性,采用符合ZigBee技术的芯片CC2430,设计了煤矿瓦斯监控系统.该系统采用典型的无线传感器网络结构,以基于分簇的能量控制路由算法,降低了网络系统的能耗,延长了网络使用寿命.分析表明,ZigBee技术在煤矿瓦斯监控系统中应用,可有效地减少煤矿安全事故的发生,降低井下人员的伤亡,保证系统传递信息的实时性和有效性.     

矿井下基于蓝牙技术的网关设计与实现

近年来,随着煤矿安全事故的频发,煤矿安全引起了社会各方面的关注。利用无线通信技术和传统控制系统结合组成无线控制网络可以有效地解决这些问题。无线控制系统通过对煤矿井下温度、压力、氧气浓度、瓦斯浓度等井下环境参数的采集及矿井下人员的定位,对这些数据的分析及其处理并对危险的超标参数发出预警信息,从而有效的预防安全事故的发生。本文结合蓝牙技术和以太网技术提出了一种在煤矿井下安全系统中应用的网关的解决方案,并给出了网关的具体软硬设计方案。     

井下移动目标定位跟踪关键技术

针对智慧矿山建设和现代煤矿安全生产的要求,在分析现有技术后提出了煤矿井下移动目标定位跟踪的新方案。通过在巷道内铺设有源RFID位置标签,利用矿工携带的便携式带有阅读器、环境传感器、矿灯、Zig Bee无线传输模块、一键救援的新设备(多功能阅读器)跟踪定位矿工的移动。在多功能阅读器上通过RFID中间件完成矿工位置计算,然后将环境传感器的监测数据和阅读器的位置信息通过无线传感器网络传输到井上应用服务器。在实验环境下验证了系统的设计思路,并完成了相应的系统软件设计。该软件能够完成井下人员移动位置跟踪和周围工作环境的监测等功能。该系统不但可以独立使用,还可以为应急救援提供有价值的矿工位置信息支持。     

基于RSSI测距的井下人员区域定位算法

在煤矿井下人员定位系统中,常用的是基于无线传感器网络的定位方法,其中最适合实际应用的是基于接收信号强度指示(RSSI)的定位方法.为了进一步提高定位精度,针对煤矿井下特殊的巷道结构和复杂的电波传播环境,首先提出信标节点均匀间隔交叉分布模型.然后根据已知信标节点精确位置求得定位区域内RSSI测距误差的权值,通过引入比例调整因子、距离修正因子和差分平均因子,对目标节点的测距误差进行修正,获得区域内信标节点与目标节点之间较精确的距离量,最后利用加权质心定位算法对目标节点进行定位.仿真结果表明,该算法能够有效的提高目标节点的定位精度,尤其在沿巷道走向的水平方向上比其竖直方向的精度更高,该方法更适合煤矿井下特定的线型结构环境.