基于ZigBee的煤矿安全监测及人员定位系统研究与设计
发布时间：2021-06-06 15:16
近年来,随着科技的飞速发展,新的技术不断被应用到煤矿上,采矿业正在朝智能化方向迈进。但目前传统的采矿方法还无法被完全取代,井下工作人员的生命安全时刻受到突发状况的威胁。如何实时准确的对井下环境进行有效检测,提高井下作业的安全性。灾害发生时如何对受困人员进行快速、高效的定位以提高救援的效率,都是值得研究的课题。建立以预防灾害为主,事故救援为辅的管理模式是解决矿难事故频发的有效手段,实施的关键是建立电子信息为主的智能系统平台。本论文分析了国内外煤矿安全监测及人员定位系统的研究与现状,对ZigBee技术相关内容做了概括性介绍,探讨了基于RSSI定位的基本原理及关键技术,介绍了 WSN中主要的测距技术和基于测距的常用定位算法,简单概述了当前的RSSI滤波算法。通过对这几种算法的对比和测试,最后在井下复杂的环境下选择定位效果更好的改进的加权质心定位算法,并在MATLAB上对算法进行了精度和误差分析,相比其它几种算法这种算法能有效的提高人员的定位精度。煤矿安全监测和人员定位系统分为井上的监控中心和井下的采集与定位两部分,本文针对井下采集和定位所需要的软硬件作出了比较详细的设计和说明,并对井上部分的...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?ＺｉｇＢｅｅ网络拓扑结构图??巧ｇ?２－２?ＺｉｇＢｅｅ?ｎｅｔｗｏｒｋ?化ｐｏｌｏｇｙ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??
转发至协调器，协调器通过串口线传送至地面控制中＇。，控制中屯、根据接收到的信息在??ＰＣ上显示人员的位置信息。控制中屯、同时可Ｗ通过ＰＣ向井下节点发送命令信息。系??统的总体结构如图４－１所示；???＾控制中也??ＲＳ－??４８５??串??□??线??协疆节点＾??移点??呼）?呼）?（（ｆ）??参考节点＾々考节点Ｙ参考节点??参考节点?参考节点??图４－１系统总体结构图??Ｆｉｇ?４－１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｏｖｅｒａｌｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??（１）
图４－２参数ＡＯ的测量示意图???Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ＡＯ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉＲＳＳＩ值的平均值。在通常情况下，Ａ〇参考节点进行配置。??随着距离的增加而减小的趋势，它越大，环境越狭窄干扰因素越多ｎ我们就可Ｗ得出ＲＳＳＩ与距离ｄ的影响作用相比Ａ〇的影响作用要大，的距离上信号衰减大体上成缓慢的离较近时测量的精度比较高，距离的改进??法分析可知Ｈ边测量法、Ｈ角测量。，
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于不规则区域的高斯滤波去噪算法[J]. 姒绍辉,胡伏原,顾亚军,鲜学丰. 计算机科学. 2014(11)
[2]ZigBee协议栈浅析[J]. 丁雪莲. 电脑与信息技术. 2013(05)
[3]基于RSSI的极大似然与加权质心混合定位算法[J]. 韩江洪,祝满拳,马学森,刘会平. 电子测量与仪器学报. 2013(10)
[4]ZigBee网络技术研究综述[J]. 蒲泓全,贾军营,张小娇,孙建伟. 计算机系统应用. 2013(09)
[5]基于ZigBee的井下人员精确定位方案及实现[J]. 胡志坤,蒋英明,王文祥,杨帆,谢定. 计算机应用与软件. 2013(05)
[6]煤矿井下基于RSSI的加权质心定位算法[J]. 韩东升,杨维,刘洋,张玉. 煤炭学报. 2013(03)
[7]煤矿井下有线宽带信息传输研究[J]. 孙继平. 工矿自动化. 2013(01)
[8]ZigBee与Z-Wave通信技术比较研究[J]. 彭建华,王新. 山西电子技术. 2012(04)
[9]三边测量法的结果稳定性研究[J]. 王小平,罗军,沈昌祥. 计算机工程与科学. 2012(06)
[10]有线无线一体化通信系统在煤矿的应用[J]. 曹田兵. 工矿自动化. 2012(04)
博士论文
[1]中国煤炭产量峰值与煤炭资源可持续利用问题研究[D]. 郑欢.西南财经大学 2014
[2]基于无线传感器网络的煤矿安全综合监控系统设计与关键技术研究[D]. 乔钢柱.兰州理工大学 2012
[3]煤矿安全预警系统的方法研究[D]. 母丽华.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]基于ZigBee技术的室内定位系统研究[D]. 饶志训.湖北工业大学 2014
[2]基于TDOA的无线传感器网络定位系统研究与设计[D]. 罗平.昆明理工大学 2014
[3]基于UWB信号的单基站定位算法研究及AOA定位研究[D]. 马婧.中国海洋大学 2013
[4]基于测距的无线传感网定位技术及其应用研究[D]. 李娅菲.湖南大学 2013
[5]无线传感器网络非测距定位算法研究[D]. 李江雯.重庆大学 2013
[6]基于无线传感器网络的室内定位技术研究与实现[D]. 王琦.西安电子科技大学 2012
[7]IR-UWB无线传感器网络中基于TOA的定位算法研究[D]. 段玉杰.哈尔滨工程大学 2010
[8]煤矿环境层次型多参数监测无线传感器网络及其互连的设计与实现[D]. 林宇.北京交通大学 2009
[9]煤矿环境网格型多参数无线传感器监测网络的实现与互联[D]. 习凤娥.北京交通大学 2009
[10]基于DSP的激光三角测距传感器研究[D]. 刘立波.上海交通大学 2008
本文编号：3214639
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?ＺｉｇＢｅｅ网络拓扑结构图??巧ｇ?２－２?ＺｉｇＢｅｅ?ｎｅｔｗｏｒｋ?化ｐｏｌｏｇｙ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??
转发至协调器，协调器通过串口线传送至地面控制中＇。，控制中屯、根据接收到的信息在??ＰＣ上显示人员的位置信息。控制中屯、同时可Ｗ通过ＰＣ向井下节点发送命令信息。系??统的总体结构如图４－１所示；???＾控制中也??ＲＳ－??４８５??串??□??线??协疆节点＾??移点??呼）?呼）?（（ｆ）??参考节点＾々考节点Ｙ参考节点??参考节点?参考节点??图４－１系统总体结构图??Ｆｉｇ?４－１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｏｖｅｒａｌｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??（１）
图４－２参数ＡＯ的测量示意图???Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ＡＯ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉＲＳＳＩ值的平均值。在通常情况下，Ａ〇参考节点进行配置。??随着距离的增加而减小的趋势，它越大，环境越狭窄干扰因素越多ｎ我们就可Ｗ得出ＲＳＳＩ与距离ｄ的影响作用相比Ａ〇的影响作用要大，的距离上信号衰减大体上成缓慢的离较近时测量的精度比较高，距离的改进??法分析可知Ｈ边测量法、Ｈ角测量。，
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于不规则区域的高斯滤波去噪算法[J]. 姒绍辉,胡伏原,顾亚军,鲜学丰. 计算机科学. 2014(11)
[2]ZigBee协议栈浅析[J]. 丁雪莲. 电脑与信息技术. 2013(05)
[3]基于RSSI的极大似然与加权质心混合定位算法[J]. 韩江洪,祝满拳,马学森,刘会平. 电子测量与仪器学报. 2013(10)
[4]ZigBee网络技术研究综述[J]. 蒲泓全,贾军营,张小娇,孙建伟. 计算机系统应用. 2013(09)
[5]基于ZigBee的井下人员精确定位方案及实现[J]. 胡志坤,蒋英明,王文祥,杨帆,谢定. 计算机应用与软件. 2013(05)
[6]煤矿井下基于RSSI的加权质心定位算法[J]. 韩东升,杨维,刘洋,张玉. 煤炭学报. 2013(03)
[7]煤矿井下有线宽带信息传输研究[J]. 孙继平. 工矿自动化. 2013(01)
[8]ZigBee与Z-Wave通信技术比较研究[J]. 彭建华,王新. 山西电子技术. 2012(04)
[9]三边测量法的结果稳定性研究[J]. 王小平,罗军,沈昌祥. 计算机工程与科学. 2012(06)
[10]有线无线一体化通信系统在煤矿的应用[J]. 曹田兵. 工矿自动化. 2012(04)
博士论文
[1]中国煤炭产量峰值与煤炭资源可持续利用问题研究[D]. 郑欢.西南财经大学 2014
[2]基于无线传感器网络的煤矿安全综合监控系统设计与关键技术研究[D]. 乔钢柱.兰州理工大学 2012
[3]煤矿安全预警系统的方法研究[D]. 母丽华.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]基于ZigBee技术的室内定位系统研究[D]. 饶志训.湖北工业大学 2014
[2]基于TDOA的无线传感器网络定位系统研究与设计[D]. 罗平.昆明理工大学 2014
[3]基于UWB信号的单基站定位算法研究及AOA定位研究[D]. 马婧.中国海洋大学 2013
[4]基于测距的无线传感网定位技术及其应用研究[D]. 李娅菲.湖南大学 2013
[5]无线传感器网络非测距定位算法研究[D]. 李江雯.重庆大学 2013
[6]基于无线传感器网络的室内定位技术研究与实现[D]. 王琦.西安电子科技大学 2012
[7]IR-UWB无线传感器网络中基于TOA的定位算法研究[D]. 段玉杰.哈尔滨工程大学 2010
[8]煤矿环境层次型多参数监测无线传感器网络及其互连的设计与实现[D]. 林宇.北京交通大学 2009
[9]煤矿环境网格型多参数无线传感器监测网络的实现与互联[D]. 习凤娥.北京交通大学 2009
[10]基于DSP的激光三角测距传感器研究[D]. 刘立波.上海交通大学 2008
本文编号：3214639
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