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

1、近年來(lái)，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(shí)，由于沒(méi)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(cái)產(chǎn)損失。2010年國(guó)家安監(jiān)總局制定的《金屬非金屬地下礦山安全避險(xiǎn)“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(mǎn)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(xiàn)通信技術(shù)因其布線(xiàn)不便、故障率高等缺陷已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足井下人員定位系統(tǒng)的需要

2、，而日益興起的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）技術(shù)卻能很好的解決這類(lèi)問(wèn)題，并且有更好的應(yīng)用。WSN是一種無(wú)線(xiàn)智能監(jiān)測(cè)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(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等。本論文以礦井安全作為研究對(duì)象，通過(guò)WSN技術(shù)進(jìn)行礦井人員定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究，重點(diǎn)對(duì)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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?jī)?nèi)容如下：
　?。?）對(duì) ZigBee、RFID等五

3、類(lèi)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，重點(diǎn)對(duì)ZigBee技術(shù)的基本原理、特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)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(jì)基于ZigBee的井下人員定位系統(tǒng)的架構(gòu)。
　?。?）對(duì)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(shí)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(jì)出一種基于能量識(shí)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