基于ZigBee技術的帶電作業(yè)培訓系統(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行設備檢修的作業(yè)方法。因作業(yè)過程存在較高的危險性,帶電作業(yè)對作業(yè)人員的作業(yè)距離和位置都有嚴格要求。在作業(yè)過程中,違反距離規(guī)定進行作業(yè)以及未經(jīng)許可進入危險的帶電作業(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,針對帶電作業(yè)人員的作業(yè)技能培訓受到廣泛重視,作業(yè)人員的作業(yè)距離和人員位置也成為培訓的重點。針對現(xiàn)有的培訓方式無法記錄學員操作距離和所在位置的問題,將 ZigBee定位技術引入到帶電作業(yè)培訓

2、中,用于監(jiān)控、記錄培訓人員的位置以及分布情況,對于提高培訓效果,避免帶電作業(yè)安全事故的發(fā)生意義重大。本文對 ZigBee定位技術在帶電作業(yè)培訓中的應用展開研究,具體研究工作如下:
　　1、研究和比較了當前主要的無線定位技術和定位算法。深入分析了當前主要無線定位技術和定位算法分類和優(yōu)缺點,根據(jù)帶電作業(yè)場地的實際情況,綜合考慮各種定位技術和算法的特點和應用環(huán)境,選擇 ZigBee技術和交點質(zhì)心定位算法為基礎構建定位系統(tǒng)。
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3、、應用 BP神經(jīng)網(wǎng)絡改進無線信號傳播模型。針對傳統(tǒng)無線信號傳播模型測距精度不高的問題,應用 BP神經(jīng)網(wǎng)絡改進無線信號傳播模型。在 BP神經(jīng)網(wǎng)絡傳播模型中使用ZigBee節(jié)點的測量數(shù)據(jù)進行仿真,確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡各類參數(shù)的最佳數(shù)值。模型確定后將基于 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的改進傳播模型與傳統(tǒng)模型進行比較,通過仿真驗證了改進后的傳播模型在測距精度和穩(wěn)定性上的優(yōu)勢。
　　3、提出差分質(zhì)心定位算法。針對交點質(zhì)心定位算法受測距誤差影響大導致定位精度不高

4、的問題,在其基礎上,提出了差分質(zhì)心定位算法作為 ZigBee定位算法。算法使用改進的四點差分修正算法對測量誤差進行修正;算法的定位過程改進了定位方法,對不同交點情況進行討論,然后使用質(zhì)心法進行定位。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、設計并搭建帶電作業(yè)培訓人員定位系統(tǒng),編寫嵌入式平臺、上位機監(jiān)控軟件的代碼,在實際的帶電作業(yè)場地中對定位系統(tǒng)進行測距和定位測試。測試結果表明,本文算法的測距、單點定位、區(qū)