入井人员跟踪定位系统方案选择及基于Zigbee网络平台的人员跟踪定位系统研究

发布时间：2017-06-21 13:08

  本文关键词：入井人员跟踪定位系统方案选择及基于Zigbee网络平台的人员跟踪定位系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 煤矿入井人员的跟踪定位技术,在国内外目前仍然是一个空白领域,传统的井下人员跟踪定位方式是以人为主要因素,缺乏定量指标,准确性差,越来越不适应现代化生产的需要。 在国外,井下人员的跟踪定位信号一般是通过红外等无线方式经过泄漏电缆传输到地面,地面的计算机可对收到的数据进行处理,从而判断井下人员所在的地段。美国、日本等国家的一些煤矿已实现了全矿下井入员的跟踪定位,但这种方式造价非常高。 国内目前所使用的井下人员跟踪技术,实际上仅仅是射频卡(RFID)一种考勤记录系统,而非真正的人员跟踪定位系统,这种方法是在矿井进口处,或其它井下一些关键通道口,使用射频卡(RFID)读取(刷卡)的方法对入井人员进行登记记录来跟踪的方法。此种RFID射频读写系统,包括SuperRFID,不仅不能实现真正意义上的井下人员定位跟踪,无法实时地报告井下人员的具体位置,而且,也无助于改善现有安全生产要素的监控系统,只能作为下井人员的考勤登记。煤炭科学研究总院曾研制过失踪人员寻找仪,主要是寻找事故发生后的人员位置,搜寻范围在十几米以内,尚无法对下井人员的井下全方位跟踪定位。根据目前中国煤矿安全生产所面临的严峻形势,如何建立一个精确、便捷的井下人员定位系统,得到国内各级政府的极大关注。 现今,国内煤矿安全生产的要求越来越高,因此建立可靠实用的煤矿井下人员跟踪定位系统对煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义。本论文设计的是基于Zigbee无线网络平台的一种经济、适用的井下人员跟踪定位系统。Zigbee身份识别模块是soc集成芯片带有独立的存取设置,可以存取一定的信息量,有信号的交换功能,能做到真正的人员跟踪与定位。在单个芯片上集成了Zigbee RF前端、128 KB闪存、8 KB RAM (随机存取存贮器),以及8051八位MCU (微程序控制器)核,是高度整合的系统级射频收发器。 文章中将短距离、免费通信新秀Zigbee无线网络系统与有源RFID进行了比较,基于两者的优劣本文采用先进的Zigbee无线网络技术,和射频集成芯片技术、成都西谷公司的无线网络传输技术、微功率无线网络定位专利技术,初步设计了这套井下人员跟踪定位系统。论文介绍了此系统的构成及功能特点等。该系统提出一种定性定量的评估方式:采用短距离通信新秀Zigbee将终端身份识别信号等(传感器收集的)各种参数传至坑道上的网关,再利用有线方式将网关数据传输至地面上的中央控制计算机,数据通过计算机进行分析比较,以经济实用的方法,实现了
【关键词】：矿业安全 无线网络 井下人员定位系统 数据传输 身份识别
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TD76
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-13
• 1.1 问题的提出及研究意义10
• 1.1.1 问题的提出10
• 1.1.2 研究的意义10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 本文的研究目的和研究内容11-13
• 1.3.1 本文研究的目的11
• 1.3.2 本文研究的主要内容11-13
• 2 井下人员定位方案的选择13-20
• 2.1 两种技术方案的比较13
• 2.2 有源射频卡系统13-15
• 2.2.1 有源RFID 基本组成与工作流程简介13-14
• 2.2.2 有源RFID 卡在人员跟踪定位系统的应用简介14-15
• 2.3 ZIGBEE系统15-17
• 2.4 ZIGBEE与RFID 在井下人员跟踪定位应用中的比较17-20
• 3 ZIGBEE 无线网络平台解析20-32
• 3.1 ZIGBEE无线网络技术原理20-24
• 3.1.1 Zigbee 无线网络协议20-23
• 3.1.2 Zigbee 芯片架构23-24
• 3.2 ZIGBEE无线网络人员跟踪定位系统技术特点和关键技术24-32
• 3.2.1 人员跟踪定位系统技术特点24-25
• 3.2.2 人员跟踪定位系统技术关键25-32
• 4 ZIGBEE 无线网络人员跟踪定位系统构建32-35
• 4.1 ZIGBEE无线网络人员定位系统具体实施内容和技术路线32-35
• 4.1.1 建立定位网络32
• 4.1.2 移动目标的无线身份卡模块32-33
• 4.1.3 移动目标位置的确定33-34
• 4.1.4 定位方案实施时的一些具体问题的考虑34-35
• 5 ZIGBEE 无线网络井下人员定位系统具体方案35-47
• 5.1 系统组成及结构示意图35-37
• 5.1.1 系统组成35-36
• 5.1.2 系统结构示意图36-37
• 5.2 信号流程图37
• 5.3 工作原理说明37-39
• 5.4 系统功能、技术性能指标、特点39-47
• 5.4.1 井下定位系统的主要功能:39-45
• 5.4.2 井下人员跟踪定位系统主要技术性能指标45
• 5.4.3 井下人员跟踪定位系统的主要特点:45-47
• 6 结论与展望47-49
• 6.1 主要结论47-48
• 6.2 未来展望48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-53
• 附录53

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 王静;张会清;;基于Zig Bee的无线网络定位技术的研究与实现[J];传感器与微系统;2010年02期

2 王静;张会清;;基于信号强度的室内定位技术的研究[J];计算机测量与控制;2009年12期

3 都世锋;景晓军;;矿井车辆RFID射频定位系统[J];煤矿安全;2012年08期

4 朱明辉;张会清;;基于RSSI的室内无线网络定位技术研究[J];现代电子技术;2010年17期

5 陈占军;景晓军;张帅;;井下轨道车辆调度指挥系统设计[J];中州煤炭;2013年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 叶静;综合型网络化矿井自动安全监控系统的设计与研究[D];重庆大学;2008年

2 王雪莉;基于WIFI通信技术的地下矿山生产调度系统研究[D];西安建筑科技大学;2010年

3 沈志广;基于ZigBee的井下人员定位系统基站设计与研究[D];河南理工大学;2009年

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本文编号：468745