井下無線監(jiān)測與定位系統(tǒng)的設計.pdf

1、煤炭是我國的主要能源產業(yè)，是我國經濟增長的重要動力。我國的煤層構造復雜，生產環(huán)境惡劣，安全生產一直是制約我國煤炭產業(yè)發(fā)展的重要因素，并且隨著開采規(guī)模的加大和開采效率的提升，使煤炭工業(yè)的安全問題更加突出。因此，采取系統(tǒng)、科學完善的措施，增強先進科學技術的應用，才能真正做到有效控制和防止安全事故的發(fā)生，降低財產的損失和人員的傷亡。無線傳感器網絡由具有通信與計算能力的微型傳感器節(jié)點組成，通過多跳自組織的方式形成的一個無線網絡系統(tǒng)，能夠監(jiān)測網絡

2、中目標的位置和狀態(tài)信息，將其應用到礦井的監(jiān)測系統(tǒng)中，可以有效提高生產效率和管理水平。論文完成的主要工作包括以下幾點:
　　第一，針對無線傳感器網絡易受外界因素影響，導致各節(jié)點的定位圓無法相交的情況，提出了一種新的RSSI距離修正定位算法。該算法通過對定位圓半徑進行修正，形成三個定位圓相交的區(qū)域，然后用加權質心定位法對未知節(jié)點進行定位計算。仿真表明，所述新算法能夠進一步增加定位精度，可以更好地應用在監(jiān)測節(jié)點密度不高的環(huán)境中。

3、　　第二，在井下巷道狹長，通信環(huán)境復雜的條件下，無線監(jiān)測與定位系統(tǒng)會引起通信質量下降的問題，提出一種基于等腰三角形的等距錯位節(jié)點布置方法，能夠保證巷道的三重無線覆蓋，并能夠在個別節(jié)點失效時保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。
　　第三，論文還對監(jiān)測與定位系統(tǒng)進行設計。系統(tǒng)中網關節(jié)點、監(jiān)測節(jié)點、移動節(jié)點均采用基于ZigBee技術的CC2530芯片，并在IAR開發(fā)軟件的環(huán)境中進行軟件的設計。最后進行了模擬實驗，實驗結果表明系統(tǒng)能夠正常運行，可以進行環(huán)