基于Zigbee技术井下人员定位算法的研究和系统设计

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我国是产煤大国之一,拥有3万多座煤矿。其中大中型煤矿500多个,小煤矿2万多个,井下工作人员超过100万。然而我国的煤矿安全信息技术网络化程度不高,井下安全信息不能及时传达到井上控制中心,导致煤矿事故频频发生。现有的煤矿安全信息系统大多是通过有线网络建立的,随着煤矿开采的日益变化,煤矿井下巷道的结构也在不停地变化,以前设计好的有线网络传输系统很难做到全部的检测覆盖,而重新建立新的有线网络系统在成本上、人力上、扩展性等方面都不符合实际情况的发展。因此,建立一套灵活、可靠、扩展性强的煤矿安全无线传输网络迫在眉睫。   本论文提出了一种新型的定位算法,该算法降低了井下由信号衰减,串扰,多径等因素造成的定位误差。近年来,提出的定位算法大都是通过提高算法的复杂度来提高定位的精度,然而这样一来对处理器的运算能力要求很高,运算延迟时间变长,大大的增加了电量的消耗。本文提出的算法在没有增加算法的复杂度的情况下,提高了定位的精度,同时还降低了定位终端对电量的消耗。提出的算法采取的是分步定位的策略,先采用移动节点的NNSS指纹匹配技术对移动节点进行大致的定位,这种方法巧妙地减小了井下的复杂环境对定位精度的影响。然后,用改进的WCL算法进行精确定位。仿真表明,提出的算法是可行的,且明显的提高了定位的精度。
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