基于WiFi技术的井下人员定位系统研究

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基于WiFi技术的井下人员定位系统,是以WiFi通信技术为定位技术和传输媒介,以井下定位管理系统为监测管理平台的矿井集成管理应用系统。通过规划井下网络,部署井下定位系统硬件,开发井下定位管理系统,从而实现井下人员和设备定位数据的获取、管理及应用。本研究对前人关于井下定位系统的研究做了深入的分析和总结;对已应用于矿井的定位系统做了详细的调查和评估;对井下定位系统所涉及到的技术理论与应用做了全面的学习和探究,继而提出了井下人员定位系统设计方案和矿井应用实例。论文完成的研究工作主要包括以下几方面:(1)在对中国煤炭资源丰富性、开采工作高危险性、井下人员定位系统功能不足性、WiFi无线网络先进性分析研究的基础上,提出基于WiFi技术的井下人员定位系统。(2)详细探讨WiFi技术特点,并在与RFID、Zigbee、UWB三种井下无线定位技术对比的基础上,肯定了利用WiFi技术实现井下人员定位系统的优势。(3)在分析常用的基于测距和非基于测距的定位算法的基础上,本文提出了一种基于RSSI的改进Eudidean精确定位算法和一种简单的井下快速定位算法,并结合两种定位算法给出井下定位策略。(4)在进行全面实验和调研的基础上,按照矿井特点和工程理论,对基于WiFi技术的井下人员定位系统进行了总体设计、网络部署和功能设计。(5)在多次实验总结和研究的前提下,完成定位数据采集与传输、解析与处理,完善定位流程。并通过实验环境仿真,完成定位系统运行和定位策略测试。(6)结合矿井生产管理需求,基于Ekahau定位系统,对本文研究的井下人员定位管理系统进行开发设计,提出了四个各自独立且相互调用的子系统。(7)在相关理论研究和实验基础上,通过分析锦界煤矿矿井开采特点和煤矿生产管理需求,完成了该煤矿井下定位系统的网络规划、硬件选取和定位管理系统设计。随着无线定位技术技术、无线网络、计算机、自动化和智能系统的飞跃发展,基于无线技术的井下人员定位系统的定位精度、稳定性以及可靠性将逐步提高。系统功能也逐渐强大。基于WiFi技术的井下人员定位系统有着传统井下定位系统无法比拟的优势,具有多技术集成的应用价值。
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