入井人員跟蹤定位系統(tǒng)方案選擇及基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)平臺的人員跟蹤定位系統(tǒng).pdf

1、煤礦入井人員的跟蹤定位技術(shù)，在國內(nèi)外目前仍然是一個空白領(lǐng)域，傳統(tǒng)的井下人員跟蹤定位方式是以人為主要因素，缺乏定量指標(biāo)，準(zhǔn)確性差，越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。 在國外，井下人員的跟蹤定位信號一般是通過紅外等無線方式經(jīng)過泄漏電纜傳輸?shù)降孛?，地面的計算機可對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而判斷井下人員所在的地段。美國、日本等國家的一些煤礦已實現(xiàn)了全礦下井入員的跟蹤定位，但這種方式造價非常高。國內(nèi)目前所使用的井下人員跟蹤技術(shù)，實際上僅僅是射頻

2、卡(RFID)一種考勤記錄系統(tǒng)，而非真正的人員跟蹤定位系統(tǒng)，這種方法是在礦井進(jìn)口處，或其它井下一些關(guān)鍵通道口，使用射頻卡(RFID)讀取(刷卡)的方法對入井人員進(jìn)行登記記錄來跟蹤的方法。此種RFID射頻讀寫系統(tǒng)，包括SuperRFID，不僅不能實現(xiàn)真正意義上的井下人員定位跟蹤，無法實時地報告井下人員的具體位置，而且，也無助于改善現(xiàn)有安全生產(chǎn)要素的監(jiān)控系統(tǒng)，只能作為下井人員的考勤登記。煤炭科學(xué)研究總院曾研制過失蹤人員尋找儀，主要是尋找事故

3、發(fā)生后的人員位置，搜尋范圍在十幾米以內(nèi)，尚無法對下井人員的井下全方位跟蹤定位。根據(jù)目前中國煤礦安全生產(chǎn)所面臨的嚴(yán)峻形勢，如何建立一個精確、便捷的井下人員定位系統(tǒng)，得到國內(nèi)各級政府的極大關(guān)注。 現(xiàn)今，國內(nèi)煤礦安全生產(chǎn)的要求越來越高，因此建立可靠實用的煤礦井下人員跟蹤定位系統(tǒng)對煤礦的安全生產(chǎn)管理有著重要的現(xiàn)實意義。本論文設(shè)計的是基于Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)平臺的一種經(jīng)濟(jì)、適用的井下人員跟蹤定位系統(tǒng)。Zigbee身份識別模塊是SOC集成芯

4、片帶有獨立的存取設(shè)置，可以存取一定的信息量，有信號的交換功能，能做到真正的人員跟蹤與定位。在單個芯片上集成了Zigbee RF前端、128 KB閃存、8 KB RAM(隨機存取存貯器)，以及8051八位MCU(微程序控制器)核，是高度整合的系統(tǒng)級射頻收發(fā)器。 文章中將短距離、免費通信新秀Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、有源RFID進(jìn)行了比較，基于兩者的優(yōu)劣本文采用先進(jìn)的Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，和射頻集成芯片技術(shù)、成都西谷公司的無線網(wǎng)

5、絡(luò)傳輸技術(shù)、微功率無線網(wǎng)絡(luò)定位專利技術(shù)，設(shè)計出井下人員跟蹤定位系統(tǒng)。論文介紹了此系統(tǒng)的構(gòu)成及功能特點等。該系統(tǒng)提出了一種定性定量的評估方式，采用短距離通信新秀Zigbee將終端身份識別信號等(傳感器收集的)各種參數(shù)傳至坑道上的網(wǎng)關(guān)，再利用有線方式將網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至地面上的中央控制計算機，數(shù)據(jù)通過計算機進(jìn)行分析比較，以經(jīng)濟(jì)實用的方法，實現(xiàn)了井下人員的定位和各種安全生產(chǎn)要素的無人自動采集，其選題具有重要理論意義和實用價值。 此系統(tǒng)是2

6、.4GHz新一代人員跟蹤定位系統(tǒng)，采用國際最新Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠及時、準(zhǔn)確的將井下各個區(qū)域人員的動態(tài)情況反映到地面計算機系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時掌握井下人員的分布狀況和每個下井人員的入井、升井時間及運動軌跡，以便于進(jìn)行更加合理的管理。從而，在事故發(fā)生前，安全生產(chǎn)監(jiān)控中心可以隨時掌握井下不同位置的各種安全生產(chǎn)的要素，從而采取積極有效的預(yù)防措施；當(dāng)事故發(fā)生時，救援人員也可根據(jù)井下人員定位系統(tǒng)所提供的記錄、圖形，迅速了解有關(guān)人員的