基于線性調(diào)頻擴(kuò)頻技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng).pdf

1、近年來(lái)，國(guó)家對(duì)煤礦生產(chǎn)的安全越來(lái)越重視，使得煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)不斷的好轉(zhuǎn)，但由于煤礦井下環(huán)境的復(fù)雜，很多地方仍然然存在安全隱患，導(dǎo)致煤礦安全事故頻發(fā)。從目前暴露出的井下安全問(wèn)題來(lái)看，大部分是由于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的不完善所致：在井下正常作業(yè)期間，不能實(shí)時(shí)了解井下人員的工作情況；當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，不能及時(shí)知道井下人員的位置、數(shù)量等相關(guān)信息，給救災(zāi)工作帶來(lái)了很大的不便。所以選取合適的定位技術(shù)對(duì)井下人員和設(shè)備進(jìn)行定位和監(jiān)測(cè)具有非常重要的意義。

2、　　本文在實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)研究成果《基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的井下人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)》的基礎(chǔ)上，研究了線性調(diào)頻擴(kuò)頻(ChirpSpreadSpectrum，CSS)技術(shù)，對(duì)比了ZigBee、UWB等其他短距離無(wú)線通信技術(shù)，分析了CSS無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)；設(shè)計(jì)了一種基于CSS無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的井下人員定位系統(tǒng)，在井下復(fù)雜的環(huán)境下，井下人員直接攜帶定位標(biāo)簽，通過(guò)預(yù)先布置的定位基站和網(wǎng)關(guān)，直接將人員信息反饋到計(jì)算機(jī)終端監(jiān)控軟件上面，以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下

3、人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和管理。該系統(tǒng)能夠及時(shí)、快速地反映人員的位置、數(shù)量等信息，有利于井下突發(fā)事件發(fā)生時(shí)的營(yíng)救工作。
　　本文設(shè)計(jì)了成套的CSS井下定位的軟硬件系統(tǒng)，射頻模塊選取的德國(guó)Nanotron公司提供的nanoPAN5375射頻模塊；上位機(jī)軟件是在Nanotron公司提供的上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件LocationGUI的基礎(chǔ)上，基于其提供的一些接口函數(shù)對(duì)LEServer進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)而完成；定位算法采用TDOA互相關(guān)運(yùn)算，推導(dǎo)出TDOA定位