基于WI-FI的井下定位算法研究
基于无线网络技术的煤矿井下人员定位系统研究徐琴
基于无线网络技术的煤矿井下人员定位系统研究徐琴发布时间:2021-09-16T06:31:38.597Z 来源:《中国科技人才》2021年第18期作者:徐琴[导读] 无线网络技术由于其诸多优势被广泛应用于煤矿井下人员定位系统中,本文以某矿矿建立井下人员定位系统为研究背景,采用无线网络通信技术,分别对某矿井下主干网络部署、井下无线网络规划和井下无线网络配置进行设计。
设计的无线网络系统被应用于某矿,并介绍了该系统的使用界面、预警指示以及相关职工的安全教育培训。
中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆市 400039摘要:无线网络技术由于其诸多优势被广泛应用于煤矿井下人员定位系统中,本文以某矿矿建立井下人员定位系统为研究背景,采用无线网络通信技术,分别对某矿井下主干网络部署、井下无线网络规划和井下无线网络配置进行设计。
设计的无线网络系统被应用于某矿,并介绍了该系统的使用界面、预警指示以及相关职工的安全教育培训。
关键词:无线网络技术;井下人员定位随着煤矿领域的快速发展,人们越来越关注煤矿安全问题。
人员定位系统是保障煤矿井下工作人员安全的重要措施,由于煤矿作业环境的特殊性决定了对人员定位系统具有相对较高的要求。
随着科学技术的不断发展,越来越多的先进技术被应用到煤矿井下人员定位系统中,显著提升了定位系统运行的稳定性和可靠性,以及定位精度。
当前阶段Wifi无线网络技术以其显著的优势在很多领域得到了非常广泛的应用,包括煤矿领域。
1煤矿井下人员定位系统总体设计 1.1某矿井下主干网络部署某矿由于井田面积较大,巷道长度较长,UTP5类双绞线无法完成远距离的信号传输。
因此,本次设计在某矿设立系统主干网络,在地面至井下及井下各巷道分布部署两根12芯单模光纤组建的以太网。
两根光纤穿过副井连接地面上下的网络,在光纤两端安装光纤收发器以进行光电转换,可以实现网络覆盖范围的扩大。
巷道内部同样采用光纤材料设计主干网络传输,通过巷道内的POE交换机实现连接,最终使得副井与井下各巷道内的主干网络组成环状网络结构,保证了该主干网络结构的稳固性。
浅谈无线网络技术在井下人员定位系统中的应用
浅谈无线网络技术在井下人员定位系统中的应用井下人员定位技术是随着煤炭、矿产资源的开采需要而发展起来的一项技术。
井下人员定位系统可以通过对下井作业人员的实时监测及记录,能够有效地提高矿山安全管理水平,并为煤矿企业提供高效、准确、可靠、智能的现代化相关服务,更有效地预防和处理突发事故。
现代化井下定位系统的构成主要包括测距器、电磁波标签卡、定位基站和通信网络等组成部分。
其中,无线网络技术在井下人员定位系统中起着至关重要的作用。
下面我们来浅谈一下无线网络技术在井下人员定位系统中的应用。
WiFi技术主要通过在井下安装基站及接入点,实现井下人员标签卡的定位。
基站及接入点将标签卡发射出的信号通过WiFi网络传输至后台服务器,通过特定的算法计算出人员的位置,并将其显示在地图上。
WiFi技术具有灵活性强、安装方便、传输速率高等特点,可以满足井下各种不同情况下的需要。
同时,由于WiFi技术已经得到广泛应用,生产厂家和技术人员较为熟悉,系统可靠性较高。
蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,具有低功耗、低成本、易于应用等特点,广泛应用于井下人员定位系统中。
蓝牙技术主要通过在井下安装定位基站及标签卡,利用蓝牙信号进行通信,定位井下人员。
基站和标签卡之间的距离越近,信号强度就越大,系统就能更准确地定位人员的位置。
蓝牙技术具有成熟的应用标准和技术支持,同时安装和维护成本较低,能够满足井下人员定位系统的各种需求。
但蓝牙技术的覆盖范围较窄,适合井下小范围、高精度的人员定位。
RFID标签卡可以通过射频技术进行无线识别和追踪。
在井下人员定位系统中,可以在人员身上贴上RFID标签卡,然后通过RFID读写器进行读取和传输标签卡的信息,从而确定人员的位置。
RFID技术具有无需线缆连接、识别速度快、读写距离较远、不易受干扰等优势,比较适合井下人员的定位。
但是,RFID标签卡的安装成本较高,同时其读写距离受到环境和障碍物的影响较大。
综上所述,无线网络技术在井下人员定位系统中发挥了不可替代的作用。
基于无线传感网络的井下定位系统设计与实现
基于无线传感网络的井下定位系统设计与实现胡建宏(武威职业学院,甘肃 武威 733000)摘 要:针对传统定位系统井下定位精度低的问题,设计了一种基于无线传感网络的井下定位系统。
系统硬件利用无线传感网络,优化了传感器与控制器;系统软件在IAR EW8051环境内开发,利用质心定位算法,实现井下人员位置的精准获取。
通过实验分析的方式,确定基于无线传感网络定位系统的有效性,进行井下定位工作时,具备较高的定位精度。
关键词:无线传感网络;井下定位;系统实现;定位修正中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)03-0279-2Design and implementation of UNDERGROUND POSITIONING SYSTEM BASEDON WIRELESS SENSOR NETWORKHU Jian-hong(WuWei Occupational College, Wuwei, Gansu,733000)Abstract: To solve the problem of low precision of traditional positioning system, a new positioning system based on Wireless sensor network is designed. The hardware of the system optimizes the sensors and the controller by using the Wireless sensor network; the system software is developed in the IAR EW8051 environment, using the centroid localization algorithm to achieve the precise acquisition of the position of the underground personnel. Through experimental analysis, the validity of the Wireless sensor network based positioning system is determined, and it has higher positioning accuracy when the underground positioning is carried out.Keywords: Wireless Sensor Network; Downhole Positioning; System Implementation; Positioning Correction随着矿产资源应用范围的不断扩大,我国对矿产资源生产安全的重视程度也逐渐提升,由于矿井内部环境复杂,且采矿过程中存在大量的安全隐患[1],因此对井下人员进行准确的定位具有重要的现实意义。
浅谈无线网络技术在井下人员定位系统中的应用
浅谈无线网络技术在井下人员定位系统中的应用1. 引言1.1 井下人员定位系统的重要性井下人员定位系统的重要性体现在许多方面。
井下工作环境复杂、危险程度高,通常存在着气体泄漏、火灾、塌方等风险,一旦发生事故,井下人员将面临生命安全的威胁。
实时监测和定位井下工作人员的位置成为保障他们安全的重要手段。
井下作业环境狭小、光线不足,人工定位井下人员的难度较大,传统的手动定位方式效率低下且存在误差,而井下人员定位系统能够实现对人员位置的准确、实时监测,极大提高了救援效率和成功率。
井下人员定位系统还可以对工作人员的行为进行监控和分析,帮助管理者优化工作流程、提高作业效率。
井下人员定位系统的重要性不仅体现在保障人员生命安全方面,也在提高工作效率、优化管理决策上发挥着重要作用。
.1.2 无线网络技术在井下人员定位中的作用无线网络技术在井下人员定位系统中的应用至关重要。
随着现代矿井深度和规模的不断增加,井下工作者的安全问题越来越受到重视。
传统的人员定位系统主要通过传感器或者RFID技术实现,但这些技术在井下环境中存在诸多限制,如信号覆盖范围狭窄,易受干扰等。
而无线网络技术的应用可以有效地解决这些问题。
无线传感网络技术可以实现对井下人员的实时监测和定位,通过部署在矿井各个位置的传感器节点,可以实现对工作人员的精准定位,及时发现并应对危险情况。
基于无线信号的定位算法可以通过对信号的强度和延迟等参数进行分析,实现对人员位置的准确识别。
无线网络技术也可以用于井下通讯,实现人员之间的及时沟通和信息交流,提高工作效率和安全性。
无线网络技术在井下人员定位系统中的作用不可忽视,它为矿井安全生产提供了重要的技术支持,为工作人员的安全和健康保驾护航。
随着技术的不断发展,相信无线网络技术在这一领域的应用将越来越广泛,为矿井工作环境的改善和人员的安全提供更多可能性。
2. 正文2.1 无线传感网络技术在井下人员定位系统中的应用无线传感网络技术在井下人员定位系统中扮演着至关重要的角色。
基于无线通讯的煤矿井下人员定位系统设计应用
基于无线通讯的煤矿井下人员定位系统设计应用摘要:我国的煤矿大多属于井工煤矿,处于地下几百米的巷道地形复杂、空间狭小、环境多变,恶劣的空间环境对网络通信及实时定位造成了极大干扰。
通过井下实时通信与定位可以随时监测井下作业人员位置信息,更能在事故发生时精确营救。
采用已有的定位算法,监测结果位置信息偏差太大、精度太低,对煤矿的安全生产尤为不利。
基于此,本篇文章对基于无线通讯的煤矿井下人员定位系统设计应用进行研究,以供参考。
关键词:基于无线通讯;煤矿井下;人员定位系统;设计应用引言人员位置监测系统是煤矿井下安全避险六大系统之一,可以实时地将井下人员位置信息在地面监测系统上显示并提供人员历史行走轨迹查询,不仅能为煤矿井下人员考勤提供依据,而且在井下发生矿难或紧急情况时为人员搜寻和科学救援提供有效参考,能够极大提升应急救援工作效率,为煤矿安全生产提供保障。
近年来,随着国家对煤矿安全管理强度不断加大,对煤矿井下人员位置监测系统的功能要求也在不断提高,但由于受煤矿井下特殊条件影响,井下人员位置监测系统信号传输的稳定性、穿透性、抗干扰性、传输距离及监测距离等方面还存在一定的不足。
本文结合煤业公司实际情况,提出基于无线通讯技术的煤矿井下人员精确位置监测系统并在该矿进行了应用。
1井下通信系统概述井下通信系统存在的最主要目的是使矿井的生产管理保持安全状态。
通常从通信种类情况来看,涵盖有线和无线对讲以及泄漏通信等多方面系统模式。
对其进行充分分析,可发现有线通讯是在某些固定的地点所涉及到的通讯方式。
而泄露通信涉及到的距离较短,需要再单独组建网络的情况下完成通讯重点用于机车调度等。
小灵通和无线通讯两项涉及到的设备更加繁琐复杂,同时在进入到采掘工面时,不能使用这种方式。
所以本文在充分了解到系统情况后,从更深层次解决问题,充分分析某矿的实际情况,进一步构建更符合煤矿井下环境的4G通信系统。
2煤矿井下人员定位系统概述在计算机和无线电子技术的支持下,煤矿井下作业人员可以实现多功能的井下无线通信活动,利用无线电编码通讯来进行数字信号的发射和接收工作,相应的数字信号经由井下人员个人终端、摄像头以及相应的定位芯片上传至无线通讯基站,而后采取有线信号传输的方式由井下交换机将信号送至以太环网,最后再经过地面交换机由地面服务器和定位系统对井下人员位置及一些其他相关信息显示给地面管理人员。
浅谈基于网络和无线传输的井下人员定位系统
浅谈基于网络和无线传输的井下人员定位系统随着煤矿安全意识的不断提高,对于井下人员的安全管理也越来越重视。
传统的井下人员定位系统主要是通过电缆、电磁、红外等技术手段实现人员的定位。
但是,这些技术都有各自的局限性,如定位精度不高、容易受到干扰等问题。
针对这些问题,基于网络和无线传输技术的井下人员定位系统应运而生。
基于网络和无线传输的井下人员定位系统主要由终端设备、传感器、通信网络以及定位算法等组成。
终端设备一般是安装在矿工的安全帽上,通过传感器测量矿工的行走、姿态等动态信息,并将这些信息通过通信网络传输到地面中心处理系统进行处理。
定位算法主要基于后方交会法、卡尔曼滤波等技术,将上述动态信息转化为坐标信息,并通过图形界面显示在地图上。
相较于传统的井下人员定位系统,基于网络和无线传输的井下人员定位系统具有以下优点:定位精度高:采用多个传感器实时测量矿工的位置和行为信息,通过定位算法实现高精度定位。
实时监测:将矿工的位置和行为信息实时传输到地面中心处理系统,能够及时发现矿工的异常情况并进行处理。
无线通信:采用无线通信技术,避免了传统井下人员定位系统的电缆故障、电磁干扰等问题,具有更好的可靠性。
节约成本:相较于传统井下人员定位系统,基于网络和无线传输的井下人员定位系统不需要铺设电缆,减少了维护成本和安装成本。
可扩展性强:该系统能够通过增加接入点来扩大覆盖范围,通过增加传感器来提升定位精度,实现灵活扩展。
虽然基于网络和无线传输技术的井下人员定位系统具有很多优点,但也存在一些问题和挑战。
如人员隐私保护、通信抗干扰能力、系统可靠性等问题。
同时,矿工在使用该系统时也需要注意合理使用,并严格按照规定操作,以免造成误解。
综合来说,基于网络和无线传输技术的井下人员定位系统将成为井下矿工的有力保障,能够更好地发挥其定位、监测等功能,同时这一技术也具有广泛的推广价值,为建设“智慧矿山”做出重要贡献。
基于CyFi无线网络的井下人员定位系统的研究与设计的开题报告
基于CyFi无线网络的井下人员定位系统的研究与设计的开题报告一、研究背景随着矿井深度的不断加深,井下作业环境越来越危险,对井下人员的安全管理和实时监测变得更加重要。
因此,井下人员定位技术在矿山领域中具有重要的应用价值。
井下人员定位系统能够实现对井下人员的准确定位、实时监测和遇险报警等功能,提高对井下人员的管理水平和事故应对能力,保障井下人员的生命安全。
二、研究目的本课题旨在研究一种基于CyFi无线网络的井下人员定位系统,并设计实现该系统的硬件和软件结构。
具体研究内容包括:1. 研究CyFi无线网络的特点和应用范围,探索其在井下人员定位系统中的优势和适用性。
2. 分析井下导航和定位技术,包括传统的闭环导航和开环导航技术,以及现代的惯性导航、无线传感器网络和激光雷达等技术,并结合实际情况选择合适的技术方案。
3. 设计井下人员定位系统的硬件结构,包括选用的硬件设备和传感器、节点分布规划等。
4. 基于CyFi无线网络,设计井下人员定位系统的软件结构,包括数据采集、数据处理和实时监测等模块的设计和编码实现。
5. 构建实验环境,进行系统测试和性能评估,验证系统在井下环境中的可行性和稳定性。
三、研究方法本课题采用以下研究方法:1. 文献调研法:综合查阅相关文献和资料,了解和收集井下人员定位技术的研究现状和重要成果。
2. 实验研究法:构建模拟井下环境进行实验研究,验证系统在实际应用中的可行性和有效性。
3. 系统设计法:进行井下人员定位系统的整体设计,包括硬件和软件的设计,以及节点分布、算法选型等关键问题的解决。
四、研究意义本课题的研究成果有以下意义:1. 提高井下人员安全管理水平,减少人员遇险事故的发生。
2. 探索基于CyFi无线网络的井下人员定位新技术,为矿山领域的智能化建设提供新思路和新技术支持。
3. 研究低成本、低功耗、高精度的井下人员定位技术,为行业发展提供实用性和经济性的方案。
五、研究进度安排本课题的研究进度如下:第一年:文献调研和技术分析;第二年:系统设计和软件编码;第三年:实验测试和性能评估;第四年:论文撰写和答辩。
浅谈基于网络和无线传输的井下人员定位系统
个 具有 自己独立身份码 的识别 卡( 可安 置在 安全帽 , 腰 带等处) 。 单 片机服务器 的主要功 能是存储无线定位系统采集的环境参数和移 动节点的坐 标等信息 , 同时在工作站发送调用命令时 , 与地面控制 中心进行网络通信 , 将采集到的数据打包通过网线传送到地面控制 中心 , 供监控人 员进行参考 。 移 动节 点也 采用 的是无线传输模块设
2系统 工 作过 程
图 2单片机网终系统框图
在 井下将单片机服务器 安装完成之后 , 将 单片机服务器 自身
的位 置坐标存 储在计 算机 中。 启 动系统 之后 , 单片机 服务器 与移 动识别 卡组成无线通信 网络 。 当携带 识别卡 的移动人 员进入无 线 感 应区时 , 使用 中的识别卡 将不间断 的发射 代表井下人员 身份特 征 的无线数字编码信号及定位 的RS S I 值。 在 单片机服务器上 的固 定节 点收到后把数据存 储到单片机服 务器 上 , 当监控 主机 发送调
用命令 时 , 再把数 据经 网线传输 给监控 主机 。 监控 主机 内部的计
算 机信 息管理 系统等软件 ( 数据 处理 服务器等 ) 根据 传送 的RS S I
作者简介: 刘晓野( 1 9 8 9 . 0 5 一 ) 女, 沈 阳 建 筑 大 学, 硕士研究生。
垤 斗 姆
员 的位置坐 标 。
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通 信 技 术
信息及 已知的 固定 节点 坐标信息 和定位算法 , 即可计算 出移 动人 都建立无 线网络 。 沿井道每隔2 0 的间距 , 根据需要将 携带有无线传
感器 的单片机服务器安置在井道 的适当位置。 这些 固定的节点将会
3以单片机为核心的计算机网络终端开发应用技术
基于WIFI的矿用井下人员定位系统的研究
关键词 : 矿 井人 员定位 ;WI F I 技 术;易语言
中 图分 类 号 : T N 8 7 1 文 献标 识码 : A
煤矿生产 的产业特 点是 主要 工作多集 中在井下 , 可 是随 着井 下巷 道的不断延伸 , 巷道纵横交错 , 人流 、 车流情况 错综 复杂 , 一旦有矿难发生 , 如果缺乏 井下人 员的具体 地理位 置 以及人员数量信息 等 , 则很难及时有效地展开井下作业人 员
备以下功能 , 如井下人 员 的考 勤、 实 时定位 、 实时查询 、 历史 轨迹查询 、 位 置显示与 轨迹 回放等各项功 能 , 系统 功能模块
分类见图 2 。
定位 卡 、 现场总线 、 A P基站 、 各类 传感 器 、 WE B服务 器 、 监 控
控制 中心 等。如图 1 所示 , 在矿井巷道的进 出口、 交叉道 口、
串 口. 数据位数 = 8 串 口. 停止位数 =1 串 口. 等待时间 =1 0 ( 2 )列现已具有数 十个各 种应用 范围支持 库、
上百个数据类 型和界面组 件、 近万条支 持命令 , 支持现今 所
有数据库 , 功能强大。模块化开发支持大型软件项 目的分工 协作 , 称为易模块。该 系统全 中文支持 , 无需跨越英语 门槛。
时间 内的移动轨迹等 , 同时也可经路 由器接人 I n t e me t , 使上 级主管部 门可 以通过互联网实现监管。
本 系统通过 多点定 位方式 , 通过移动设备 和无线 网络接 入点通过无线信号 交流来辨别位置 , 根据 安装 了客户端 的移 动设备 的信号强 度 比对 , 经过一定算法就可以精准地确定 移
的搜救工 作。 矿用井下人员定位 系统是一套智 能化 的定位管理系统 , 根据煤矿 安全生 产的实 际要 求 , 可 以实时监 测 、 跟 踪井下 人
基于WIFI技术井下人员定位系统设计与研究
基于WIFI技术井下人员定位系统设计与研究作者:郑小磊来源:《电子世界》2013年第05期【摘要】本文基于Wi-Fi技术,介绍了一种实现井下人员自动定位系统的设计。
整个系统采用无线数据采集与传输的方式,采用多种抗干扰措施,以保证无线数据可靠的传输。
全文描述了系统总体目标、整体方案,详细介绍了运用射频技术进行井下定位的工作原理与实现方法。
【关键词】井下人员;定位系统;无线传输;整体方案1.引言我国是世界第一产煤大国,煤矿矿山近3万多个,其中大中型煤矿500多个,小煤矿2万多个,井下工作人员超过100万人。
[1]但我国的煤炭生产安全形势不容乐观,百万吨死亡率居高不下,给社会造成不安定因素,给国家造成巨大损失。
究其原因,一方面是由于我国现有的煤矿开采管理以及法律法规约束性不够;但另一方面也显示出我国现有的井下救援工作的不利。
而井下人员定位系统则能够通过对井下人员的精确定位提升地上的救援速率,从而更好地改善我国现有的井下救援工作。
本文基于WiFi技术[5],整个系统采用无线数据采集与传输的方式,采用多种抗干扰措施,以保证无线数据可靠的传输。
本系统主要用于实时监测人员流动、流动车辆的数量、方向、区域、时间等,为人员、车辆的管理、考勤统计、安全保障提供可靠依据。
本系统为矿用本质安全型,适用于瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中。
系统的核心识别设备采用了具有国际先进水平的SUPER-RFID技术[4]。
解决了中低频电磁波技术感应距离短防冲突能力差的致命弱点。
2.井下人员定位系统完整结构井下无线通信的特点是整个的无线信号的传播都是在井下的巷道,是一个封闭的环境,与地面无线通信无相互干扰。
考虑到井下通信状况以及对于通信设备本身的要求以及现代科学技术的进步同时结合所设计系统的实际情况,本系统采用WiFi作为无线通信的主要传输手段,人员位置信息获取和信息传输都通过WiFi无线网络技术进行。
在通道内设置WiFi基站,设置中转站向地面传输地下信号以及员工具体的所在位置。
基于无线传感网络的井下人员定位和瓦斯监测关键技术研究
基于无线传感网络的井下人员定位和瓦斯监测关键技术研究一、本文概述随着煤炭工业的快速发展,安全生产问题日益受到人们的关注。
在煤矿生产过程中,井下人员的定位和瓦斯浓度的监测是确保安全生产的重要环节。
传统的有线监测系统存在布线困难、维护成本高、灵活性差等问题,因此,研究基于无线传感网络的井下人员定位和瓦斯监测关键技术具有重要意义。
本文旨在探讨基于无线传感网络的井下人员定位和瓦斯监测系统的关键技术,分析其工作原理、系统架构、算法优化等方面的问题。
通过对无线传感网络技术的深入研究,提出一种高效、稳定、可靠的井下人员定位和瓦斯监测方案,为煤矿安全生产提供有力的技术支持。
本文首先对无线传感网络的基本原理和关键技术进行介绍,包括无线传感网络的基本概念、拓扑结构、通信协议等。
然后,详细阐述了井下人员定位和瓦斯监测系统的设计和实现过程,包括传感器节点的选择、网络拓扑的构建、数据传输和处理等方面。
在此基础上,对定位算法和瓦斯浓度监测算法进行优化,提高系统的准确性和稳定性。
通过实验验证和现场应用,对本文提出的井下人员定位和瓦斯监测方案进行了评估。
实验结果表明,该系统具有较高的定位精度和瓦斯监测准确性,能够满足煤矿安全生产的实际需求。
该系统还具有灵活性强、维护成本低等优点,为煤矿安全生产提供了一种有效的解决方案。
本文的研究对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义,为无线传感网络在井下人员定位和瓦斯监测领域的应用提供了理论支持和实践指导。
二、无线传感网络概述无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种由大量传感器节点以自组织方式形成的网络,其主要功能是对环境进行监测和数据采集。
每个传感器节点通常配备有感知、计算和通信能力,可以感知并采集环境中的各种信息,如温度、湿度、压力、光照、声音、振动等,并通过无线通信技术将数据传输到上级节点或中央处理单元。
无线传感网络具有部署灵活、扩展性强、维护成本低等优点,因此在许多领域,如环境监测、农业智能化、智能交通、智能家居、军事侦察等,都有着广泛的应用前景。
基于WiFi技术的井下无线通讯研究
包含 了 网络 的 A P节 点 、 服 务 器和 无 线站 点 三 个 部 分 。它 能 够 使 在 网络 覆 盖 范 围 内具 备 无 线 网卡 的任 何 终 端 设备 实现 网络
的连接 . 从 而 实现 地 面 的 短 距 离无 线 通信 。
1 . 2 无线通 信 系统 和工 业以 太 网
1 6 通 信 设计 与 应 用
2 0 1 7年 3月下
基 于 Wi F i 技 术 的井下无 线通 讯研 究
陶健海 ( 百色百矿集团有限公司, 广西 百色5 3 3 0 0 0 )
【 摘 要 】 随着煤矿产业 的发展 以及煤矿开采进度 的加快 , 井下 的工作环 境越来越复杂和 恶劣 , 这就导致井下 的无线通 信和监控 困难 度 f 井下无线通信 ; 应用研究 【 中图分类号 】 T D 6 5 5 . 3 【 文献标识码 1 A
【 文章编号 1 1 0 0 6 - 4 2 2 2 ( 2 0 1 7 ) o 6 — 0 0 1 6 ~ 0 2
前 言
随 着计 算 机 网络 技 术 的发 展 和 进 步 , 网 络 在 人 们 生 产 生 活 中所 扮 演 的 角 色越 来 越 重 要 . Wi 6无 线 通 信 技 术 的 发 展 使 得 组 网 更加 的便 捷 , 网 络覆 盖 范 围更 加 广 泛 , 而起 其 方 便 的 组 网形 式 和 高 射频 信 号使 其 广 泛 应 用 于 工 业 生 产 之 中 ,特 别 是
准和 商 用 以太 网相 似 . 但是在 具体的产 品设计的 、 材 料 选择 、
具 有覆 盖 范 围广 的 特 点 .能 够 实 现 9 0 0 以上 的 井 下巷 道覆 盖 率 和 所 有 的相 关地 面 区域 ,从 而 实现 地 面和 井 下 以及 井 下 巷
基于无线访问节点选择的煤矿井下定位方法
工矿自动化Industryand MineAutomation第45卷第6期2019年6月Vol 45 No 6Jun92019文章编号:1671-251X(2019)06-0069-04DOI :10. 13272/j. issn. 1671251x. 2018120057基于无线访问节点选择的煤矿井下定位方法季鹏,赵培培,宋明智,张柯楠(中国矿业大学 信息与控制工程学院%江苏 徐州221008)扫码移动阅读摘要:针对量子粒子群优化-基于阶次序列定位(QPSO -SBL )方法定位精度较低的问题,采用基于信息增益的无线访问节点(AP)选择算法对其进行优化,由此提出了 一种基于无线AP 选择的煤矿井下定位方 法。
该方法根据AP 的综合可辨识性按照降序对所有AP 进行排列,选取前-个AP 组成可用AP 集合,将可用AP 集合作为QPSO -SBL^法的输入量,通过QPSO -SBL 方法得出定位结果。
试验结果表明,基于 无线AP 选择的煤矿井下定位方法较QPSO -SBL 方法的平均定位误差降低了约10. 2%,整体稳定性较强# 定位效果较好%关键词:煤矿井下定位;无线传感网络;信息增益;AP 选择;QPSO -SBL 方法中图分类号:TD67文献标志码:ACoalmineundergroundlocalization methodbasedonwirelessaccesspointselectionJI Peng, ZHAO Peipei, SONG Mingzhi, ZHANG Kenan(School of Information and Control Engineering, China University of Mining and Technology,Xuzhou 221008, China)Abstract : For problem of low localization accuracy of quantum particle swarm optimization-sequence based8ocaization (QPSO-SBL) method,a wire8ess access point(AP) se8ection a8gorithm based oninformation gain was used to optimize QPSO-SBL method, and a coal mine underground localizationmethod based on wireless AP selection was proposed. In the method, all APs are ranked in descending order according to comprehensive identifiability of AP, and the first - APs are chosen to form an available APset.Theavailable APsetisconsideredasinputof QPSO-SBL method,andlocalizationresultsare obtainedby QPSO-SBL method.Thetestresultsshow thatcompared with QPSO-SBL method,theaveragelocalizationerrorofthecoalmineundergroundlocalization methodbasedonwirelessAPselection isreducedby10.2% withstrongerstabilityandbe t erlocalizatione f ect.Key words : coal mine underground localization ; wireless sensor network ; information gain ; AP selection ; QPSO-SBL method0引言近年来,无线传感器网络由于其具有自组织、分 布式功能及成本低、可靠性高等特点「T 在煤矿定位 领域得到了广泛关注。
基于WiFi无线网络技术的新型矿井人员定位系统的设计研究
机 电 工 程 技 术 第49卷 第11期MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGTECHNOLOGY Vol 49 No 112020-04-26 DOI:10 3969/j issn 1009-9492 2020 11 064刘光远.基于WiFi无线网络技术的新型矿井人员定位系统的设计研究[J].机电工程技术,2020,49(11):211-213基于WiFi无线网络技术的新型矿井人员定位系统的设计研究刘光远(同煤集团晋华宫矿,山西大同 037016)摘要:利用先进的WiFi无线网络技术,设计研究了新型矿井人员定位系统。
系统由井下人员定位信息采集部分、井上位置信息分析部分和数据信息传输部分3部分构成。
详细介绍了定位终端的硬件结构和软件程序、井上位置信息分析部分的人员定位基本算法。
系统投入使用后取得了较好的效果,在井上显示屏上能够实时观察井下人员的运动状态,对于保障井下人员安全具有重要的实践意义。
关键词:WiFi无线网络;人员定位;定位终端;定位标签中图分类号:TD76 文献标志码:A 文章编号:1009-9492(2020)11-0211-03DesignandResearchofNewMinePersonnelPositioningSystemBasedonWiFiWirelessNetworkTechnologyLiuGuangyuan(JinhuagongMine,TongmeiGroup,Datong,Shanxi037016,China)Abstract:UsingadvancedWiFiwirelessnetworktechnology,anewtypeofminepersonnelpositioningsystemwasdesignedandstudied Thesystemwascomposedofthreeparts:downholepersonnelpositioninginformationacquisitionpart,upholepositioninformationanalysispartanddatainformationtransmissionpart Thehardwarestructureandsoftwareprogramofthepositioningterminalandthebasicalgorithmofpersonnelpositioninginthepositioninformationanalysispartoftheminewereintroducedindetail Goodresultshavebeenachievedafterthesystemputtingintouse,andthemovementstatusofdownholepersonnelcanbeobservedontheupholedisplayscreeninrealtime,whichhasimportantpracticalsignificanceforensuringthesafetyofdownholepersonnel.Keywords:WiFiwirelessnetwork;personnelpositioning;positioningterminal;positioninglabel0 引言煤矿安全问题一直以来都受到社会各界的广泛关注。
基于WIFI技术的矿井人员定位系统及定位方法的优化研究
机 电 工 程 技 术 第49卷 第12期MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGTECHNOLOGY Vol 49 No 122020-06-08 DOI:10 3969/j issn 1009-9492 2020 12 070 毕铁丹.基于WIFI技术的矿井人员定位系统及定位方法的优化研究[J].机电工程技术,2020,49(12):223-225基于WIFI技术的矿井人员定位系统及定位方法的优化研究毕铁丹(山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司,山西长治 046605)摘要:井下人员定位系统是保障矿井人员安全的重要措施和手段。
结合先进的WIFI无线通信网络技术,研究设计了矿井人员定位系统;对传统的三边定位算法存在的缺陷进行优化改进,提出定位精度更高的定位算法;详细介绍了系统的总体框架、硬件部分和软件部分。
将系统应用到工程实践中取得了较好的应用效果,经过实际检测发现,系统的定位精度能够达到厘米级。
关键词:WIFI技术;定位系统;定位算法;矿井安全中图分类号:TD76 文献标志码:A 文章编号:1009-9492(2020)12-0223-03OptimizationResearchofMinePersonnelPositioningSystemandPositioningMethodBasedonWIFITechnologyBiTiedan(CilinshanCoalIndustryCo ,Ltd ,ShanxiLu′anMiningGroup,Changzhi046605,Shanxi,China)Abstract:Undergroundpersonnelpositioningsystemisanimportantmeasureandmeanstoensurethesafetyofminepersonnel.CombinedwiththeadvancedWIFIwirelesscommunicationnetworktechnology,theminepersonnelpositioningsystemwasstudiedanddesigned;thedefectsofthetraditionaltrilateralpositioningalgorithmwereoptimizedandimproved;thepositioningalgorithmwithhigherpositioningaccuracywasproposed;theoverallframework,hardwareandsoftwarepartsofthesystemwereintroducedindetail.Thesystemhasbeenappliedtoengineeringpracticeandachievedgoodapplicationeffect.Theactualdetectionshowsthatthepositioningaccuracyofthesystemcanreachcentimeterlevel.Keywords:WIFItechnology;positioningsystem;positioningalgorithm;minesafety0 引言煤炭资源为中国社会经济的发展做出了卓越的贡献,随着中国经济的进一步发展,对煤炭资源的需求量变得越来越大[1]。
基于无线局域网的矿井定位系统研究的开题报告
基于无线局域网的矿井定位系统研究的开题报告一、研究背景井下矿工作业环境恶劣,存在多种安全隐患,如地质灾害、气体爆炸、机械故障等。
因此,定位矿工在井下作业的位置、状态等信息,对提高煤矿安全生产水平具有重要意义。
传统的矿井定位系统多采用传输介质为有线的方式,然而在煤矿生产过程中,由于采掘工作的频繁,井下有线设备安装布线困难,无法满足实际需求。
因此,研究一种基于无线局域网的矿井定位系统,成为煤矿安全生产的迫切需求。
二、研究目的本研究旨在设计一种基于无线局域网的矿井定位系统,实现对矿工在矿井内作业位置信息的及时准确定位,提高煤矿安全生产管理水平,达到以下目的:1. 提高煤矿作业安全系数;2. 提高煤矿作业效率;3. 为煤矿安全生产提供技术支持。
三、研究内容1. 确定矿井定位系统技术方案:对基于无线局域网的矿井定位系统的技术原理、设备选型、通信协议等进行比较分析,确定系统技术方案。
2. 设计矿井定位系统硬件:根据技术方案设计矿井定位系统硬件,包括矿工定位设备、位置收发设备及无线局域网组网设备等。
3. 开发矿井定位系统软件:开发矿井定位系统软件,实现矿工位置数据采集、通信传输、位置显示等功能。
4. 系统集成测试:进行系统集成测试,验证矿井定位系统硬件、软件是否符合需求;测试系统的可靠性、稳定性、精度等指标。
四、预期成果1. 设计完整的基于无线局域网的矿井定位系统,包括硬件、软件和系统集成测试。
2. 证明矿井定位系统能够实现对矿工位置数据采集、通信传输、位置显示等功能,效果良好。
3. 提供一种新的矿井定位技术解决方案,为煤矿安全生产提供技术支持。
五、研究方法本研究采用文献资料法、实验法、网络建模并仿真的方法,结合实际煤矿情况进行研究。
六、研究难点1. 基于无线局域网的矿井定位系统涉及多个同步数据处理,需要提供相应的数据处理算法,保证数据的实时性和准确性。
2. 矿井内作业环境恶劣,无线信号的传输受到很大的影响,需要采用适当的信号增强和处理技术。
基于无线传感器网络的井下定位系统研究的开题报告
基于无线传感器网络的井下定位系统研究的开题报告一、选题背景与意义随着现代矿井的发展和深入,安全问题愈加突出。
矿工在井下工作时,时常需要进行定位,以确保他们的安全以及方便他们之间的协作。
传统的井下定位手段主要使用无线电信号、地磁测量等技术,但这些方法被限制在井下的使用范围较狭窄、测量精度不够高、安全性不够高以及无法实现数据的实时传输等问题。
因此,研究一种基于无线传感器网络的井下定位系统,建立起一种具有高精度和高稳定性的井下定位模型,对实现井下安全生产意义重大。
二、研究目的本研究旨在建立一种基于无线传感器网络的井下定位系统,通过研究井下环境、采用合适的算法,实现定位精度高、可靠性高、安全性高及能够满足大数据实时传输等要求。
三、研究内容1. 分析井下环境特点及对无线传感器网络的要求;2. 选取合适的无线传感器网络,设计网络拓扑结构;3. 研究井下多种传感器数据采集方法,建立数据采集模型;4. 开发井下定位算法,建立定位模型;5. 验证定位精度及算法性能;6. 优化算法和网络拓扑结构,提高定位精度及可靠性;7. 设计并实现数据传输和可视化系统。
四、研究方法本研究采用理论研究和实践相结合的方法,通过文献调研、实验分析、算法设计及测试验证等方式,逐步建立起基于无线传感器网络的井下定位系统。
五、研究进度及预期成果本研究预计完成时间为12个月,计划完成如下研究内容:1. 0~2个月:文献调研、问题分析及方案设计;2. 3~5个月:建立网络拓扑结构、实现数据采集和定位算法;3. 6~9个月:测试验证及性能评估,优化算法和网络拓扑结构;4. 10~11个月:设计并实现数据传输和可视化系统;5. 12个月:完成毕业论文撰写及答辩。
预期成果包括:1. 建立一种具有高精度和高稳定性的井下定位系统;2. 设计出一种高效率的数据采集模型及定位算法;3. 实现数据传输和可视化系统;4. 给出定位精度及算法性能的性能评估。
六、研究预算1.设备费:3万元,主要包括无线传感器、计算机、数据采集装置等设备;2.材料费:1万元,主要用于购买井下安全用品、维护和改进系统;3.差旅费:2万元,主要用于开展实地调研和测试,参加学术会议等;4.人员费:25万元,主要用于项目研究人员工资、学费、出版费用等;5.其他费用:2万元。
井下无线传感网络数据传输技术与人员定位算法研究与实现的开题报告
井下无线传感网络数据传输技术与人员定位算法研究与实现的开题报告一、研究背景随着矿井深度逐渐加深,矿井通讯和人员定位成为井下安全生产的关键技术之一。
传统的井下通讯和人员定位方法主要依赖于有线通信和手持式无线通信设备,这些设备的使用存在安全隐患和操作不便等问题。
为了解决这些问题,井下无线传感网络技术应运而生。
井下无线传感网络数据传输技术是一种无线通讯技术,它能够通过部署在矿井各处的传感节点,实现对矿井环境数据的采集和传输。
通过配合人员定位算法,可以实现对井下人员的实时定位和跟踪,提高矿井的安全生产水平。
二、研究目标本研究的主要目标包括以下几个方面:1. 研究井下无线传感网络数据传输技术的原理和实现方法。
包括无线传感节点的部署和通信协议的设计等方面。
2. 探讨井下人员定位算法的设计和实现。
研究基于无线传感网络的人员定位技术,解决定位误差和定位时间的问题。
3. 研究和实现井下无线传感网络和人员定位技术系统的集成。
设计适用于矿井环境的硬件和软件接口,建立井下传感网络和人员定位系统的完整架构。
4. 在实际矿井环境中对井下无线传感网络和人员定位系统进行测试和优化。
评估系统的可靠性、实用性和安全性,为其在产业界推广提供技术支持。
三、研究内容本研究的内容主要包括以下几个方面:1. 井下无线传感网络数据传输技术的研究和实现。
详细探究井下无线传感网络的基本原理和常用技术,设计适用于矿井环境的传感网络拓扑结构和通信协议,实现传感节点之间的数据传输。
2. 井下人员定位算法的研究和实现。
分析井下人员定位技术的现状和发展趋势,综合考虑定位精度、定位时间和定位成本等因素,设计并实现适合矿井环境的人员定位算法。
3. 井下无线传感网络和人员定位系统的集成设计和实现。
考虑实际应用中的通信、安全、管理等问题,设计系统的硬件和软件接口,实现传感网络和人员定位系统的多元化集成。
4. 系统的测试和优化。
在实际矿井环境下对系统进行测试,优化系统的性能和稳定性,提高系统的安全性和可靠性。
基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究
基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究
田祥雄
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2018(000)007
【摘要】对基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统进行研究与应用,是当前煤矿行业实现安全生产的首要任务.介绍了WiFi无线通信技术及其优点,叙述了WiFi技术实现定位功能的原理,并在此基础上展开了对基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统的相关研究,以供参考.
【总页数】3页(P46-47,67)
【作者】田祥雄
【作者单位】汾西矿业(集团)有限责任公司安全监察局,山西介休032000
【正文语种】中文
【中图分类】TD65
【相关文献】
1.基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究 [J], 高富;贺艳军
2.基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究 [J], 田祥雄;
3.基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究 [J], 高富;贺艳军
4.基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究 [J], 高富;贺艳军
5.基于WIFI技术的煤矿井下人员定位安全系统的研究 [J], 李浩
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