基于ZigBee的煤礦安全監(jiān)測及人員定位系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、近年來，隨著科技的飛速發(fā)展，新的技術不斷被應用到煤礦上，采礦業(yè)正在朝智能化方向邁進。但目前傳統(tǒng)的采礦方法還無法被完全取代，井下工作人員的生命安全時刻受到突發(fā)狀況的威脅。如何實時準確的對井下環(huán)境進行有效檢測，提高井下作業(yè)的安全性。災害發(fā)生時如何對受困人員進行快速、高效的定位以提高救援的效率，都是值得研究的課題。建立以預防災害為主，事故救援為輔的管理模式是解決礦難事故頻發(fā)的有效手段，實施的關鍵是建立電子信息為主的智能系統(tǒng)平臺。
　　本

2、論文分析了國內(nèi)外煤礦安全監(jiān)測及人員定位系統(tǒng)的研究與現(xiàn)狀，對ZigBee技術相關內(nèi)容做了概括性介紹，探討了基于RSSI定位的基本原理及關鍵技術，介紹了WSN中主要的測距技術和基于測距的常用定位算法，簡單概述了當前的RSSI濾波算法。在算法的選擇上通過對比，選擇了更適合井下曲折環(huán)境的改進的加權質(zhì)心定位算法，并在MATLAB上對算法進行了精度和誤差分析，該算法在提高定位系統(tǒng)精度上有更好的表現(xiàn)。
　　定位系統(tǒng)分為井上和井下兩部分，本文針對

3、井下軟硬件作出了較為詳細的設計，并對井上部分的監(jiān)控軟件進行了描述。選用CC2530擔當井下ZigBee無線傳感網(wǎng)絡的組建，軟件平臺使用Z-Stack協(xié)議棧。井下定位節(jié)點系統(tǒng)由定位節(jié)點、參考節(jié)點和協(xié)調(diào)器共同組成。參考節(jié)點分布在井下的各個重要的巷道上收集RSSI值，由曠工攜帶的定位節(jié)點將位置信息通過路由器、協(xié)調(diào)器傳送至井上，并在監(jiān)控軟件上進行顯示，監(jiān)控軟件同時可以向參考節(jié)點和定位節(jié)點發(fā)送配置信息及控制命令。
　　參考節(jié)點對周圍的環(huán)境信