基于ZigBee的礦山井下人員定位系統(tǒng)的設(shè)計和研究.pdf

1、近年來，隨著礦井重大事故的頻發(fā)，尤其是大量礦工被困井下等待施救時，由于沒有準(zhǔn)確位置信息，應(yīng)急救援效率較低，造成巨大人員傷亡及財產(chǎn)損失。2010年國家安監(jiān)總局制定的《金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統(tǒng)”安裝使用和監(jiān)督檢查暫行規(guī)定》中，規(guī)定了人員定位系統(tǒng)為六大系統(tǒng)之一。因此，研究礦山井下人員定位技術(shù)，滿足井下人員定位的需求，在安全工程領(lǐng)域有著重要的意義。然而，傳統(tǒng)的有線通信技術(shù)因其布線不便、故障率高等缺陷已經(jīng)無法滿足井下人員定位系統(tǒng)的需要

2、，而日益興起的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）技術(shù)卻能很好的解決這類問題，并且有更好的應(yīng)用。WSN是一種無線智能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，融合了現(xiàn)代化的傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)和無線通信技術(shù)等。本論文以礦井安全作為研究對象，通過WSN技術(shù)進(jìn)行礦井人員定位系統(tǒng)的設(shè)計和研究，重點(diǎn)對無線通信技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計、基于系統(tǒng)的路由算法和人員定位算法進(jìn)行分析研究。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）對 ZigBee、RFID等五

3、類無線通信技術(shù)進(jìn)行對比，重點(diǎn)對ZigBee技術(shù)的基本原理、特點(diǎn)、優(yōu)勢以及在礦井人員定位系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn) ZigBee技術(shù)更適用于井下人員定位系統(tǒng)的應(yīng)用。并設(shè)計基于ZigBee的井下人員定位系統(tǒng)的架構(gòu)。
　?。?）對路由算法進(jìn)行研究。分析 WSN路由算法與傳統(tǒng)路由算法的區(qū)別和特性，再根據(jù)井下的實際情況進(jìn)行節(jié)點(diǎn)部署分析，最后選取獨(dú)頭掘進(jìn)巷道設(shè)計出一種基于能量識別的路由算法，此算法硬件要求低，能量分配均勻，并且提高網(wǎng)絡(luò)的生存