礦井下基于可見(jiàn)光的定位系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、礦井下生產(chǎn)環(huán)境特殊，對(duì)于工作人員的組織管理也比較復(fù)雜，目前現(xiàn)有的礦下無(wú)線定位系統(tǒng)難以完全適應(yīng)該工作面環(huán)境。針對(duì)這種情況，提出將可見(jiàn)光通信(Visible Light Communication，VLC)技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下，為礦井下定位提供新的解決方案。
　　可見(jiàn)光通信是利用發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED）產(chǎn)生的光作為信息載體，在完成照明工作的同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息傳遞。本文利用可見(jiàn)光通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合礦井下的工

2、作面環(huán)境，設(shè)計(jì)了一種礦井下基于可見(jiàn)光的定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)將可見(jiàn)光通信、紅外通信與電力載波通信技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。利用巷道照明LED燈發(fā)送有關(guān)位置信息，礦井下移動(dòng)定位設(shè)備接收并處理該信息后發(fā)送給礦井上控制端，控制端通過(guò)處理得出具體位置，從而實(shí)現(xiàn)礦井下的無(wú)線定位。與原有礦井下定位系統(tǒng)相比，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)無(wú)需鋪設(shè)大量節(jié)點(diǎn)、無(wú)電磁干擾、節(jié)省成本、實(shí)用性高。
　　本文主要有以下四點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。第一，結(jié)合礦井下的具體使用場(chǎng)景，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有無(wú)線定位技術(shù)的比

3、較，提出了以可見(jiàn)光技術(shù)作為本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)的定位技術(shù)，對(duì)可見(jiàn)光通信技術(shù)進(jìn)行分析，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。第二，通過(guò)分析礦下定位需求，結(jié)合理論基礎(chǔ)，確定了使用基于LED標(biāo)簽法進(jìn)行定位，提出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，礦下工作人員可通過(guò)數(shù)碼管觀測(cè)自身定位信息，礦上管理人員可通過(guò)控制端查看礦下移動(dòng)終端的位置信息。第三，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，完成了礦井上控制端、礦井下固定端與移動(dòng)端的硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。第四，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)的