基于ZigBee技術(shù)的帶電作業(yè)培訓(xùn)系統(tǒng)人員定位算法研究.pdf

1、帶電作業(yè)是電力系統(tǒng)中一種在正常供電的前提下進(jìn)行設(shè)備檢修的作業(yè)方法。因作業(yè)過程存在較高的危險(xiǎn)性,帶電作業(yè)對(duì)作業(yè)人員的作業(yè)距離和位置都有嚴(yán)格要求。在作業(yè)過程中,違反距離規(guī)定進(jìn)行作業(yè)以及未經(jīng)許可進(jìn)入危險(xiǎn)的帶電作業(yè)區(qū)域都是引發(fā)帶電作業(yè)安全事故的重要原因。因此,針對(duì)帶電作業(yè)人員的作業(yè)技能培訓(xùn)受到廣泛重視,作業(yè)人員的作業(yè)距離和人員位置也成為培訓(xùn)的重點(diǎn)。針對(duì)現(xiàn)有的培訓(xùn)方式無法記錄學(xué)員操作距離和所在位置的問題,將 ZigBee定位技術(shù)引入到帶電作業(yè)培訓(xùn)

2、中,用于監(jiān)控、記錄培訓(xùn)人員的位置以及分布情況,對(duì)于提高培訓(xùn)效果,避免帶電作業(yè)安全事故的發(fā)生意義重大。本文對(duì) ZigBee定位技術(shù)在帶電作業(yè)培訓(xùn)中的應(yīng)用展開研究,具體研究工作如下:
　　1、研究和比較了當(dāng)前主要的無線定位技術(shù)和定位算法。深入分析了當(dāng)前主要無線定位技術(shù)和定位算法分類和優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)帶電作業(yè)場(chǎng)地的實(shí)際情況,綜合考慮各種定位技術(shù)和算法的特點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境,選擇 ZigBee技術(shù)和交點(diǎn)質(zhì)心定位算法為基礎(chǔ)構(gòu)建定位系統(tǒng)。
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3、、應(yīng)用 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)無線信號(hào)傳播模型。針對(duì)傳統(tǒng)無線信號(hào)傳播模型測(cè)距精度不高的問題,應(yīng)用 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)無線信號(hào)傳播模型。在 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳播模型中使用ZigBee節(jié)點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真,確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各類參數(shù)的最佳數(shù)值。模型確定后將基于 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)傳播模型與傳統(tǒng)模型進(jìn)行比較,通過仿真驗(yàn)證了改進(jìn)后的傳播模型在測(cè)距精度和穩(wěn)定性上的優(yōu)勢(shì)。
　　3、提出差分質(zhì)心定位算法。針對(duì)交點(diǎn)質(zhì)心定位算法受測(cè)距誤差影響大導(dǎo)致定位精度不高

4、的問題,在其基礎(chǔ)上,提出了差分質(zhì)心定位算法作為 ZigBee定位算法。算法使用改進(jìn)的四點(diǎn)差分修正算法對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行修正;算法的定位過程改進(jìn)了定位方法,對(duì)不同交點(diǎn)情況進(jìn)行討論,然后使用質(zhì)心法進(jìn)行定位。算法仿真后顯示差分質(zhì)心定位算法具有較高的定位精度和穩(wěn)定性。
　　4、設(shè)計(jì)并搭建帶電作業(yè)培訓(xùn)人員定位系統(tǒng),編寫嵌入式平臺(tái)、上位機(jī)監(jiān)控軟件的代碼,在實(shí)際的帶電作業(yè)場(chǎng)地中對(duì)定位系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)距和定位測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,本文算法的測(cè)距、單點(diǎn)定位、區(qū)