基于嵌入式的礦井人員定位系統(tǒng)研究.pdf

1、根據(jù)國家安監(jiān)總局公布的年度數(shù)據(jù)顯示,我國各類煤礦事故總數(shù)仍是居高不下,實現(xiàn)及時、高效、準確的礦井安全監(jiān)管系統(tǒng)成為各個涉及礦井安全的企業(yè)及部門最為關(guān)心的問題。針對此問題本文設(shè)計出一套基于嵌入式平臺的礦井人員無線監(jiān)測系統(tǒng)。
　　 本文設(shè)計的系統(tǒng)包括一個地面控制中心,四個參考節(jié)點,一個盲節(jié)點。地面控制中心節(jié)點與網(wǎng)關(guān)參考節(jié)點之間采用串行通信,網(wǎng)關(guān)參考節(jié)點與其他參考節(jié)點之間采用ZigBee通訊,盲節(jié)點與網(wǎng)關(guān)參考節(jié)點通過ZigBee通訊。地

2、面控制中心采用ARM-11平臺實現(xiàn),在ARM-11上采用Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺開發(fā)了中心控制程序,人機交互控制采用了觸摸屏控制方式。采用五個CC-2430節(jié)點,其中一個作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點,其余四個作為參考節(jié)點。一個CC-2431作為盲節(jié)點。各個節(jié)點采用C51單片機進行控制,ZigBee接口采用TI公司的專業(yè)控制芯片。
　　 地面控制中心的圖形界面是利用QT技術(shù)開發(fā),利用C++圖像庫和串行通信庫構(gòu)建了本文的軟件系統(tǒng);各個節(jié)點(包括

3、參考節(jié)點和盲節(jié)點)的C51采用C語言實現(xiàn)。首先啟動網(wǎng)關(guān)節(jié)點,保持與ARM-11數(shù)據(jù)連通,其次啟動四個參考節(jié)點,將預(yù)先設(shè)定位置信息通過無線傳輸發(fā)送給網(wǎng)關(guān)節(jié)點。之后啟動盲節(jié)點,盲節(jié)點通過接受四個參考節(jié)點無線信號強度計算出自身位置信息,再與航位算法定位信息數(shù)據(jù)融合處理,將最終的位置信息發(fā)送給網(wǎng)關(guān)節(jié)點。網(wǎng)關(guān)節(jié)點將實時收集所有無線信息并且發(fā)送給ARM-11,從而保證數(shù)據(jù)顯示的實時性,連續(xù)性和可靠性。
　　 該系統(tǒng)使用的定位算法是優(yōu)化后的Z