煤矿井下移动目标定位系统设计
【摘要】：
煤矿井下生产具有很高的危险性。在生产过程中实现智能化监控与管理，可以有效提高生产的安全性，在井下发生事故后能够及时、准确地获知井下作业人员的位置信息并实施救援，是煤矿长期、持续和健康发展的重要保证。
本文通过对移动目标定位技术以及无线自组网特点的研究，结合煤矿矿井生产特点和无线电磁波在煤矿井下巷道中传输特点的分析，设计了一个针对煤矿井下环境的移动目标定位系统。提出了采用ZigBee技术和RSS定位方法，解决了在井下多干扰源和电磁波信号衰减较快环境中的移动目标定位技术和定位方法选择问题；给出了组合定位的定义以及组合定位模型；提出了将CAN总线网络、无线局域网络以及无线自组网络进行集成的异构网络方案，解决了网络建设过程中不能及时满足生产需要的问题；提出了将目标定位分为生产定位和救援定位，并分别采用不同的定位精度和组合定位，缩短救援决策时间，最终提高煤矿井下生产的安全性和救援过程高效性。
煤矿数字化是煤矿企业发展的必然趋势。该系统是煤矿数字化的重要组成部分。采用系统集成技术，使其集成于煤矿信息化建设已取得的成果中，必将加快煤矿数字化的进程。
【关键词】：井下生产 目标定位 无线自组网 ZigBee 【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP277
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.028673
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 绪论10-18
- 1.1 课题的来源目的及意义10-11
- 1.1.1 课题的来源10
- 1.1.2 课题研究的目的及意义10-11
- 1.2 国内外研究现状11-15
- 1.2.1 国外概况及现状11-13
- 1.2.2 国内概况及现状13-15
- 1.3 存在的问题15-17
- 1.4 研究的主要内容17
- 1.5 本文的结构与组织17-18
- 第2章 相关技术18-30
- 2.1 定位技术18-22
- 2.1.1 泄漏电缆技术18-19
- 2.1.2 透地通信技术19
- 2.1.3 射频识别技术19-20
- 2.1.4 ZigBee技术20-22
- 2.2 定位方法22-25
- 2.2.1 TOA方法22-23
- 2.2.2 RSS方法23-24
- 2.2.3 AOA方法24-25
- 2.3 无线自组网25-27
- 2.4 无线传感器网络技术27-29
- 2.5 本章小结29-30
- 第3章 煤矿井下移动目标定位关键技术研究30-45
- 3.1 无线电磁波在煤矿井下巷道中的传输特点30-32
- 3.2 ZigBee技术的应用特点32
- 3.3 几种无线传输技术比较32-33
- 3.4 定位方法的选择33-35
- 3.5 定位精度35-40
- 3.6 组合定位40-42
- 3.7 异构网络的集成42-43
- 3.8 本章小结43-45
- 第4章 煤矿井下移动目标定位系统设计45-67
- 4.1 系统设计目标和依据45-46
- 4.2 移动目标定位系统设计46-59
- 4.2.1 架构设计46-47
- 4.2.2 功能设计47-49
- 4.2.3 接口设计49-50
- 4.2.4 数据库设计50-52
- 4.2.5 目标定位52-59
- 4.3 系统网络设计59-65
- 4.3.1 定位节点的部署策略60
- 4.3.2 定位节点的部署设计60-63
- 4.3.3 网络设计63-64
- 4.3.4 系统集成环境64-65
- 4.4 系统应用65-66
- 4.5 本章小结66-67
- 结论67-69
- 参考文献69-74
- 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果74-75
- 致谢75-76
- 个人简介76
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