基于井下人员定位的煤矿安全系统的研究与实现

发布时间：2017-04-14 09:00

  本文关键词：基于井下人员定位的煤矿安全系统的研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在当今信息技术飞速发展的时代,以网络服务为基础的各类的网络信息系统在各行各业和人们日常的生活中都得到了越来越多的实际应用,在煤矿等矿山行业方面也出现了相关的应用。改革开发以来,随着国内能源行业的不断发展,国内煤矿高瓦斯矿井在数量上不断的增加,如何加强矿山的安全生产,实现事故的快速救援,已经摆到了国家各级行业主管部门和领导的面前,从而使得基于井下人员定位的煤矿安全系统应运而生。 本文完成的主要工作包括： (1)结合煤矿井下的实际需求,提出了以无线通信做为井下通信基础的系统工作原理,并分析了系统的逻辑结构。 (2)在对多种无线通讯技术进行详细分析后,通过对功耗、速率、距离、对恶劣环境的适应等多方面因素的比较,最终确定选用RFID (Radio Frequency IDentification)射频识别技术来实现井下人员定位,选用Wi-Fi (Wireless Fidelity)无线保真技术用于井下无线防爆手机通讯。 (3)现有的定位技术中最常用的就是基于到达时间差的TDOA (Time Difference of Arrival)定位技术和基于接收信号强度的RSSI (Received Signal Strength Indicator)定位技术。在充分考虑这些定位技术特点的基础上,结合煤矿矿井的实际情况,最终确定选用适用于井下巷道环境的基于两点定位的井下人员定位技术。 (4)结合煤矿井下的实际情况,提出基于井下人员定位的煤矿安全系统集成方案,依据该系统集成方案完成具体的系统部署与工程实施,并解决系统在实际运行中遇到了各种问题。 安全生产是煤矿等矿山行业永恒的主题。为了实现安全生产,对矿山井下工作人员的全程实时监控与定位则显得尤为重要,是保障井下工作人员生命安全的一项重要技术手段。通过对矿山井下工作人员的全程实时定位,建立基于井下人员定位的煤矿安全系统,既能在平时的生产中,提高生产管理效率,实现统一而周密的生产任务部署,更好地完成生产任务；也能在事故发生后,通过查询事故发生时井下工作人员的坐标位置,更好更快地展开救援行动,最大程度地挽救事故中煤矿井下工作人员的生命。
【关键词】：煤矿 井下 人员定位 安全 无线通信
【学位授予单位】：中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景与意义11-13
• 1.2 本课题的研究进展13-15
• 1.2.1 国外的研究进展13-14
• 1.2.2 国内的研究进展14-15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第二章 系统工作原理与无线通信技术的选择17-33
• 2.1 系统工作原理17-21
• 2.1.1 系统功能需求17-18
• 2.1.2 系统工作原理18-19
• 2.1.3 系统逻辑结构19-21
• 2.2 无线通信技术的选择21-31
• 2.2.1 蓝牙(Bluetooth)技术21-23
• 2.2.2 ZigBee技术23-25
• 2.2.3 Wi-Fi技术25-27
• 2.2.4 RFID射频识别技术27-31
• 2.2.5 各类无线通信技术的比较31
• 2.3 小结31-33
• 第三章 定位技术的选择33-45
• 3.1 定位技术的概念33-34
• 3.2 定位技术的选择34-43
• 3.2.1 基于到达角度的定位方法34
• 3.2.2 基于到达时间差的定位方法34-36
• 3.2.3 基于接收信号强度的定位方法36-38
• 3.2.4 定位技术主要性能评价指标38-39
• 3.2.5 各类定位技术的比较与分析39-41
• 3.2.6 基于两点定位的井下人员定位技术41-43
• 3.3 小结43-45
• 第四章 集成方案45-59
• 4.1 井下主干网络的部署45-49
• 4.2 井下定位基站的部署49-52
• 4.3 地面服务器的部署52-57
• 4.4 小结57-59
• 第五章 系统整体运行的效果及分析59-69
• 5.1 系统运行情况59-66
• 5.2 成本分析66-67
• 5.3 系统运行中遇到的问题及解决方法67-68
• 5.4 小结68-69
• 第六章 结论与展望69-73
• 6.1 论文工作总结69-70
• 6.2 未来工作展望70-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-79
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何芳,徐政五;TDOA/DOA数据联合无线蜂窝定位[J];电子科技大学学报;2003年06期

2 张洁颖;孙懋珩;王侠;;基于RSSI和LQI的动态距离估计算法[J];电子测量技术;2007年02期

3 吕洁;射频识别技术RFID及其应用(下)[J];智能建筑与城市信息;2004年12期

4 史小红;;基于TDOA的无线定位方法及其性能分析[J];东南大学学报(自然科学版);2013年02期

5 陈锡剑;程良伦;;基于RSSI的功率匹配定位算法的研究与实现[J];传感技术学报;2013年05期

6 谭志;张卉;;无线传感器网络RSSI定位算法的研究与改进[J];北京邮电大学学报;2013年03期

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  本文关键词：基于井下人员定位的煤矿安全系统的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：305632