基于ZigBee的煤礦安全監(jiān)測(cè)及人員定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 15:16
近年來,隨著科技的飛速發(fā)展,新的技術(shù)不斷被應(yīng)用到煤礦上,采礦業(yè)正在朝智能化方向邁進(jìn)。但目前傳統(tǒng)的采礦方法還無法被完全取代,井下工作人員的生命安全時(shí)刻受到突發(fā)狀況的威脅。如何實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行有效檢測(cè),提高井下作業(yè)的安全性。災(zāi)害發(fā)生時(shí)如何對(duì)受困人員進(jìn)行快速、高效的定位以提高救援的效率,都是值得研究的課題。建立以預(yù)防災(zāi)害為主,事故救援為輔的管理模式是解決礦難事故頻發(fā)的有效手段,實(shí)施的關(guān)鍵是建立電子信息為主的智能系統(tǒng)平臺(tái)。本論文分析了國內(nèi)外煤礦安全監(jiān)測(cè)及人員定位系統(tǒng)的研究與現(xiàn)狀,對(duì)ZigBee技術(shù)相關(guān)內(nèi)容做了概括性介紹,探討了基于RSSI定位的基本原理及關(guān)鍵技術(shù),介紹了 WSN中主要的測(cè)距技術(shù)和基于測(cè)距的常用定位算法,簡單概述了當(dāng)前的RSSI濾波算法。通過對(duì)這幾種算法的對(duì)比和測(cè)試,最后在井下復(fù)雜的環(huán)境下選擇定位效果更好的改進(jìn)的加權(quán)質(zhì)心定位算法,并在MATLAB上對(duì)算法進(jìn)行了精度和誤差分析,相比其它幾種算法這種算法能有效的提高人員的定位精度。煤礦安全監(jiān)測(cè)和人員定位系統(tǒng)分為井上的監(jiān)控中心和井下的采集與定位兩部分,本文針對(duì)井下采集和定位所需要的軟硬件作出了比較詳細(xì)的設(shè)計(jì)和說明,并對(duì)井上部分的...
【文章來源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
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轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器通過串口線傳送至地面控制中'。,控制中屯、根據(jù)接收到的信息在??PC上顯示人員的位置信息。控制中屯、同時(shí)可W通過PC向井下節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令信息。系??統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖4-1所示;???^控制中也??RS-??485??串??□??線??協(xié)疆節(jié)點(diǎn)^??移點(diǎn)??呼)?呼)?((f)??參考節(jié)點(diǎn)^々考節(jié)點(diǎn)Y參考節(jié)點(diǎn)??參考節(jié)點(diǎn)?參考節(jié)點(diǎn)??圖4-1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖??Fig?4-1?System?overall?structure??(1)
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于不規(guī)則區(qū)域的高斯濾波去噪算法[J]. 姒紹輝,胡伏原,顧亞軍,鮮學(xué)豐. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(11)
[2]ZigBee協(xié)議棧淺析[J]. 丁雪蓮. 電腦與信息技術(shù). 2013(05)
[3]基于RSSI的極大似然與加權(quán)質(zhì)心混合定位算法[J]. 韓江洪,祝滿拳,馬學(xué)森,劉會(huì)平. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2013(10)
[4]ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究綜述[J]. 蒲泓全,賈軍營,張小嬌,孫建偉. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(09)
[5]基于ZigBee的井下人員精確定位方案及實(shí)現(xiàn)[J]. 胡志坤,蔣英明,王文祥,楊帆,謝定. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(05)
[6]煤礦井下基于RSSI的加權(quán)質(zhì)心定位算法[J]. 韓東升,楊維,劉洋,張玉. 煤炭學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]煤礦井下有線寬帶信息傳輸研究[J]. 孫繼平. 工礦自動(dòng)化. 2013(01)
[8]ZigBee與Z-Wave通信技術(shù)比較研究[J]. 彭建華,王新. 山西電子技術(shù). 2012(04)
[9]三邊測(cè)量法的結(jié)果穩(wěn)定性研究[J]. 王小平,羅軍,沈昌祥. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2012(06)
[10]有線無線一體化通信系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用[J]. 曹田兵. 工礦自動(dòng)化. 2012(04)
博士論文
[1]中國煤炭產(chǎn)量峰值與煤炭資源可持續(xù)利用問題研究[D]. 鄭歡.西南財(cái)經(jīng)大學(xué) 2014
[2]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 喬鋼柱.蘭州理工大學(xué) 2012
[3]煤礦安全預(yù)警系統(tǒng)的方法研究[D]. 母麗華.哈爾濱工程大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[D]. 饒志訓(xùn).湖北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于TDOA的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 羅平.昆明理工大學(xué) 2014
[3]基于UWB信號(hào)的單基站定位算法研究及AOA定位研究[D]. 馬婧.中國海洋大學(xué) 2013
[4]基于測(cè)距的無線傳感網(wǎng)定位技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 李婭菲.湖南大學(xué) 2013
[5]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測(cè)距定位算法研究[D]. 李江雯.重慶大學(xué) 2013
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王琦.西安電子科技大學(xué) 2012
[7]IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于TOA的定位算法研究[D]. 段玉杰.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[8]煤礦環(huán)境層次型多參數(shù)監(jiān)測(cè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其互連的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 林宇.北京交通大學(xué) 2009
[9]煤礦環(huán)境網(wǎng)格型多參數(shù)無線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)[D]. 習(xí)鳳娥.北京交通大學(xué) 2009
[10]基于DSP的激光三角測(cè)距傳感器研究[D]. 劉立波.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3214639
【文章來源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2?ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖??巧g?2-2?ZigBee?network?化pology?Structure??
轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器通過串口線傳送至地面控制中'。,控制中屯、根據(jù)接收到的信息在??PC上顯示人員的位置信息。控制中屯、同時(shí)可W通過PC向井下節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令信息。系??統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖4-1所示;???^控制中也??RS-??485??串??□??線??協(xié)疆節(jié)點(diǎn)^??移點(diǎn)??呼)?呼)?((f)??參考節(jié)點(diǎn)^々考節(jié)點(diǎn)Y參考節(jié)點(diǎn)??參考節(jié)點(diǎn)?參考節(jié)點(diǎn)??圖4-1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖??Fig?4-1?System?overall?structure??(1)
圖4-2參數(shù)AO的測(cè)量示意圖???Parameters?of?AO?measurement?schematic?diRSSI值的平均值。在通常情況下,A〇參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置。??隨著距離的增加而減小的趨勢(shì),它越大,環(huán)境越狹窄干擾因素越多n我們就可W得出RSSI與距離d的影響作用相比A〇的影響作用要大,的距離上信號(hào)衰減大體上成緩慢的離較近時(shí)測(cè)量的精度比較高,距離的改進(jìn)??法分析可知H邊測(cè)量法、H角測(cè)量。,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于不規(guī)則區(qū)域的高斯濾波去噪算法[J]. 姒紹輝,胡伏原,顧亞軍,鮮學(xué)豐. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(11)
[2]ZigBee協(xié)議棧淺析[J]. 丁雪蓮. 電腦與信息技術(shù). 2013(05)
[3]基于RSSI的極大似然與加權(quán)質(zhì)心混合定位算法[J]. 韓江洪,祝滿拳,馬學(xué)森,劉會(huì)平. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2013(10)
[4]ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究綜述[J]. 蒲泓全,賈軍營,張小嬌,孫建偉. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(09)
[5]基于ZigBee的井下人員精確定位方案及實(shí)現(xiàn)[J]. 胡志坤,蔣英明,王文祥,楊帆,謝定. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(05)
[6]煤礦井下基于RSSI的加權(quán)質(zhì)心定位算法[J]. 韓東升,楊維,劉洋,張玉. 煤炭學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]煤礦井下有線寬帶信息傳輸研究[J]. 孫繼平. 工礦自動(dòng)化. 2013(01)
[8]ZigBee與Z-Wave通信技術(shù)比較研究[J]. 彭建華,王新. 山西電子技術(shù). 2012(04)
[9]三邊測(cè)量法的結(jié)果穩(wěn)定性研究[J]. 王小平,羅軍,沈昌祥. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2012(06)
[10]有線無線一體化通信系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用[J]. 曹田兵. 工礦自動(dòng)化. 2012(04)
博士論文
[1]中國煤炭產(chǎn)量峰值與煤炭資源可持續(xù)利用問題研究[D]. 鄭歡.西南財(cái)經(jīng)大學(xué) 2014
[2]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 喬鋼柱.蘭州理工大學(xué) 2012
[3]煤礦安全預(yù)警系統(tǒng)的方法研究[D]. 母麗華.哈爾濱工程大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[D]. 饒志訓(xùn).湖北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于TDOA的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 羅平.昆明理工大學(xué) 2014
[3]基于UWB信號(hào)的單基站定位算法研究及AOA定位研究[D]. 馬婧.中國海洋大學(xué) 2013
[4]基于測(cè)距的無線傳感網(wǎng)定位技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 李婭菲.湖南大學(xué) 2013
[5]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測(cè)距定位算法研究[D]. 李江雯.重慶大學(xué) 2013
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王琦.西安電子科技大學(xué) 2012
[7]IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于TOA的定位算法研究[D]. 段玉杰.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[8]煤礦環(huán)境層次型多參數(shù)監(jiān)測(cè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其互連的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 林宇.北京交通大學(xué) 2009
[9]煤礦環(huán)境網(wǎng)格型多參數(shù)無線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)[D]. 習(xí)鳳娥.北京交通大學(xué) 2009
[10]基于DSP的激光三角測(cè)距傳感器研究[D]. 劉立波.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3214639
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