基于ZigBee的井下人員跟蹤定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，存在多種安全隱患。近年來(lái)我國(guó)煤礦事故頻繁發(fā)生，造成重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足安全生產(chǎn)需要。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集無(wú)線通訊、數(shù)據(jù)采集和信息處理功能于一體的新型分布式自組織數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，ZigBee技術(shù)是一種新興的最具代表性的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和低成本、低功耗等特點(diǎn)。將ZigBee技術(shù)應(yīng)用于煤礦安全監(jiān)測(cè)，將有效地提高煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控和管理水平。 本文深入研究了ZigBee網(wǎng)絡(luò)

2、技術(shù)和IEEE802.15.4.協(xié)議，分析了ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)并與其它無(wú)線通訊技術(shù)進(jìn)行了全面比較，得出了ZigBee應(yīng)用于井下人員定位系統(tǒng)的可行性與優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外跟蹤定位系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及定位技術(shù)的最新研究成果，設(shè)計(jì)了以RSSI定位技術(shù)為基礎(chǔ)的井下人員跟蹤定位系統(tǒng)總體方案。系統(tǒng)采用ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與光纖以太網(wǎng)相結(jié)合的方式構(gòu)建數(shù)據(jù)通訊平臺(tái)，將井下多個(gè)工作面的人員定位數(shù)據(jù)等信息傳輸?shù)骄峡刂剖业臄?shù)據(jù)處理服務(wù)器。本文介紹了

3、系統(tǒng)的功能設(shè)備劃分，并詳細(xì)介紹了硬件設(shè)備的電路設(shè)計(jì)，包括基于CC2430的ZigBee模塊、定位分站、基準(zhǔn)定位器、移動(dòng)定位終端及光纖傳輸接口的電路設(shè)計(jì)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)基于TI的ZigBee協(xié)議棧Z-Stack，本文介紹了基于Z-Stack的功能設(shè)備軟件設(shè)計(jì)。針對(duì)井下設(shè)備的防爆要求，本文系統(tǒng)介紹了本質(zhì)安全型防爆技術(shù)，提出了系統(tǒng)設(shè)備本質(zhì)安全設(shè)計(jì)方法。最后，本文介紹了ZigBee模塊及網(wǎng)絡(luò)測(cè)試方法。 基于ZigBee的井下人