基于WiFi的井下人員定位系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、目前我國的礦山生產(chǎn)行業(yè)事故頻發(fā)，且由于礦山作業(yè)條件的特殊性、礦山管理信息化程度不夠，井下的安全生產(chǎn)、人員管理和災(zāi)后救援是礦山生產(chǎn)的重要難題。井下人員定位系統(tǒng)的建設(shè)將幫助礦山進(jìn)行人員考勤、日常管理、災(zāi)后急救、跟蹤定位等。近年來，隨著高科技的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、低成本、低功耗、抗干擾能力強、傳輸距離遠(yuǎn)等多種優(yōu)越性，使其開始在礦井人員定位系統(tǒng)中受到廣泛重視。
　　本文對基于WiFi技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)進(jìn)行研

2、究和設(shè)計，主要內(nèi)容如下:
　　(1)闡述了RFID技術(shù)、ZigBee技術(shù)、WiFi技術(shù)的基本原理，詳細(xì)的對比分析這三種目前主要應(yīng)用于地下移動目標(biāo)跟蹤的技術(shù)，進(jìn)行無線通信平臺的選型，最終選擇了優(yōu)勢較多的WiFi技術(shù)，并從多方面對WiFi通信平臺的安全可靠性進(jìn)行分析。
　　(2)分析了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的定位算法原理，包括RSSI、TOA、TDOA、AOA。通過對比分析實現(xiàn)無線定位技術(shù)的選擇，并對基于三維模型的RSSI定

3、位進(jìn)行研究，采用基于固定節(jié)點距離的定位方法進(jìn)行定位，提出采用高斯模型對測得的RSSI值進(jìn)行修正和篩選，最后提出了一種新的計算結(jié)果優(yōu)化方法以提高定位技術(shù)的準(zhǔn)確性。
　　(3)實現(xiàn)了人員定位系統(tǒng)的設(shè)計。首先對系統(tǒng)總體構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計，對提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和設(shè)備安裝安全要求進(jìn)行了分析。主要包括兩部分設(shè)計內(nèi)容:WiFi綜合數(shù)字通信平臺的設(shè)計和人員定位功能的設(shè)計;其次進(jìn)行了系統(tǒng)的硬件選型（基站、定位卡、交換機(jī)）和軟件設(shè)計（數(shù)據(jù)采集、接口、控制平臺軟