井下無線監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、煤炭是我國(guó)的主要能源產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿?。我?guó)的煤層構(gòu)造復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，安全生產(chǎn)一直是制約我國(guó)煤炭產(chǎn)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(xué)完善的措施，增強(qiáng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)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(cái)產(chǎn)的損失和人員的傷亡。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由具有通信與計(jì)算能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過多跳自組織的方式形成的一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

2、中目標(biāo)的位置和狀態(tài)信息，將其應(yīng)用到礦井的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，可以有效提高生產(chǎn)效率和管理水平。論文完成的主要工作包括以下幾點(diǎn):
　　第一，針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)易受外界因素影響，導(dǎo)致各節(jié)點(diǎn)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(duì)定位圓半徑進(jìn)行修正，形成三個(gè)定位圓相交的區(qū)域，然后用加權(quán)質(zhì)心定位法對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位計(jì)算。仿真表明，所述新算法能夠進(jìn)一步增加定位精度，可以更好地應(yīng)用在監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)密度不高的環(huán)境中。

3、　　第二，在井下巷道狹長(zhǎng)，通信環(huán)境復(fù)雜的條件下，無線監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)會(huì)引起通信質(zhì)量下降的問題，提出一種基于等腰三角形的等距錯(cuò)位節(jié)點(diǎn)布置方法，能夠保證巷道的三重?zé)o線覆蓋，并能夠在個(gè)別節(jié)點(diǎn)失效時(shí)保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。
　　第三，論文還對(duì)監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)均采用基于ZigBee技術(shù)的CC2530芯片，并在IAR開發(fā)軟件的環(huán)境中進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，可以進(jìn)行環(huán)