基于三维可视化与Zigbee技术的真三维煤矿人员定位

针对现阶段煤矿人员定位系统定位不精确、成本高、不能实现真三维人员定位等问题,提出并实现了一种基于三维可视化与Zigbee无线传感器网络技术的真三维人员煤矿人员定位系统。从系统的设计与优化角度出发,较全面的分析了三维模型的创建与导出、真三维定位算法设计、微弱信号检测等关键性问题,构建了真三维人员煤矿人员定位系统,通过定位系统在安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室模拟巷道中的测试数据显示:在测试环境下,平均定位误差仅为0.76 m,较好的满足了煤矿工作环境下从业人员的定位需求。同时,较传统人员定位系统相比,真三维煤矿人员定位系统在定位性能、成本、操作性和视觉感官等方面具有较大的优势。

基于霍尔传感的煤矿人员定位精度验证系统

针对煤矿人员定位精度静态测试方法自动化程度较低、时间和人力成本较高的问题,提出了基于霍尔传感的煤矿人员定位精度验证系统。该系统采用公共UDP接口对接不同厂家不同型号的定位基站,采用私有UDP接口传输霍尔传感设备的相关测距报文,采用生产-消费模型进行通信数据的采集、解析和入库;以霍尔测距结果作为基准数据,与定位基站采集的节点定位距离信息进行实时对比,从而验证定位系统的精度。测试结果表明,该系统自身最小测距误差率为0.80%,最大误差率为3.30%,平均误差率为1.38%,大大低于人员定位精度验证系统所允许的误差率5%。精度验证应用实例分析结果表明,该系统能够有效验证人员定位系统的精度。

浅谈煤矿人员定位系统防雷措施

结合实际案例分析了煤矿人员定位系统发生雷击事故的原因,依据雷电防护原则,提出了防止煤矿人员定位系统发生雷击的方案及措施。

煤矿井下人员精确定位系统四最值轨迹回放方法研究

人员轨迹回放是煤矿井下人员精确定位系统的重要功能。针对煤矿精确定位系统数据量巨大,导致轨迹回放时存在计算时间长或改用读卡器轨迹回放等问题,提出了煤矿井下人员精确定位系统四最值轨迹回放方法;该方法以UWB(超宽带技术)精确数据与GIS(地理信息系统)地图为基础,考虑人员经过读卡器的不同方式,采用四最值抽稀算法,抽取左侧最大、左侧最小、右侧最大、右侧最小4个关键数据点,对轨迹回放方法进行对比。四最值轨迹回放方法对比全数据计算、区域数据计算等方法,具有计算速度快、轨迹精确等特点。

无线通信技术在煤矿井下人员定位系统安装中的应用

无线通信技术是现代通信领域的一项关键技术,它能使数据在设备无需物理连接的情况下进行传输。在众多应用领域中,无线技术尤其适用于环境恶劣且难以布线的场所,如煤矿井下。煤矿井下人员定位系统是一种利用无线通信技术来监控矿工位置和安全的系统。此类系统的安装和运行对提高井下安全性具有至关重要的意义,因为它们能够实时监控人员位置,及时响应可能的安全事故。

煤矿人员定位系统中对于违章行为的判断技术

描述了基于Wi-Fi技术的人员定位系统的结构,并基于其提出了自动识别违章蹬车、罐笼超员等各种职工违章行为的系列方法,从而为煤矿职工安全行为管理提供发现问题的手段。

基于射频识别技术的煤矿井下作业人员定位管理系统

结合矿井生产的特点提出了基于RFID技术的矿井人员定位管理系统的框架,提出了各部分组成和主要技术指标,分析了系统功能,对管理系统开放的可行性进行了论证。

基于ZigBee的煤矿井下人员定位系统

本文基于ZigBee无线网络通信技术的研究,设计了一种煤矿井下人员定位系统。采用微功率无线收发器(基站)可以实时对井下佩戴微功率定位信号发射机(电子身份卡)的工作人员进行定位、身份识别、运动轨迹查询。一方面实现了井下人员的考勤,另一方面为查询矿井中的人员分布情况提供了依据,适用于各类环境下煤矿的安全管理。

基于ZigBee技术的煤矿井下人员定位系统设计

基于ZigBee技术,设计了煤矿井下人员定位系统.采用定位分站和读卡器可以实时对井下佩戴标识卡的人员进行定位、身份识别.由定位分站采集到的ID信息通过无线网络传送到地面,一方面实现了井下人员的考勤统计,另一方面为查询矿井中的人员分布情况提供了依据,实现高效救援,适用于各类环境下煤矿的安全管理.

基于UWB超宽带的煤矿定位系统设计

针对煤矿现有人员定位系统定位精度较低的现状,设计了基于UWB超宽带技术的高精度人员定位系统,分析了系统的定位原理,以stm32和DW1000模块为主体进行了定位基站和定位标签硬件电路设计,并编制了相应执行程序;系统联调测试效果良好,定位精度在30 cm内,完全可满足煤矿场景高精度定位的需求。

基于LSTM个性化步长估计的井下人员精准定位PDR算法

针对传统的行人航位推算(PDR)算法由于步长和航向累积误差导致定位精度较低,不能满足井下人员精准定位需求的问题,提出了一种基于长短时间记忆网络(LSTM)个性化步长估计的井下人员精准定位PDR算法。首先采集井下人员运动中的加速度、陀螺仪惯性信息,解算每一步运动距离构建步长数据,通过离线训练获得井下人员个性化步长估计LSTM模型;然后在在线预测阶段通过矿用本安智能手机实时采集加速度、陀螺仪、地磁等井下人员运动数据,分别采用步伐检测算法、个性化步长估计模型获得井下人员运动步伐及每一步的步长,利用卡尔曼滤波融合航向估计算法获得航向角;最后根据步长估计和航向角预测井下人员当前位置。在内蒙古鄂尔多斯市高头窑煤矿采集井下人员运动数据进行试验,结果表明:基于LSTM个性化步长估计的井下人员精准定位PDR算法对井下人员运动中的步伐检测精度为96.5%,步长预测精度为90%;在井下真实环境中的相对定位误差为2.33%,提高了煤矿井下人员定位的精度。

人员定位系统在顾桥矿的应用

该文介绍了人员定位系统的核心技术、总体结构、功能及其在顾桥煤矿的应用。通过建立一套完善的人员定位系统,顾桥矿地面监控中心目前可以及时查询、跟踪定位井下人员,并形成历史数据,为提高管理效率,加强安全生产起到重要作用。

基于Zigbee的井下人员定位考勤系统的设计

本文基于ZigBee技术,设计了煤矿井下人员定位考勤系统,实时对井下人员进行定位、身份识别。实现了井下人员的考勤统计,并为监控井下的人员分布提供了依据,适用于煤矿井下的安全管理。

基于UWB与RT-Thread的矿用低功耗便携式读卡器设计

针对传统的矿用便携式读卡器存在功耗高、携带不便等问题,设计了一种基于UWB与RT-Thread的低功耗便携式读卡器,用于在发生紧急情况对佩戴定位卡的人员进行搜救及日常对人员位置快速、准确读取和定位。UWB技术具有高精度定位和高速数据传输特性,使得RT-Thread操作系统实时获取和处理读卡器采集的数据,提高读卡器的数据处理速度和定位精度,满足矿井环境下对读卡器的实时性和可靠性的要求。RT-Thread操作系统具有轻量级、可裁剪的特性,通过结合UWB技术,根据实际需求对RT-Thread操作系统进行裁剪和优化,降低系统功耗,进一步提高读卡器的能效。测试结果表明:低功耗便携式读卡器能准确读取人员位置信息,在静止状态下位置误差最大值为0.22 m,符合煤矿实际应用需求。该设计对于煤矿灾后的科学救援行动及日常系统维护工作具有实际应用价值。

煤矿多层异构网络远程固件更新方法

目前在煤矿多层异构网络下已实现远程点对点固件更新,但无法从地面控制主机直接更新各级设备固件,在传感器数量较多、分散分布时维护工作量较大,由此提出了一种不限层级、支持多种链路的煤矿多层异构网络远程固件更新方法,即主机下发固件及其路由,各级设备解析路由并转发固件或更新本身,更新过程可显示进度信息。根据多层异构网络下固件数据需经过多个设备中转、穿越多种链路才能到达目标设备的特点,指出实现多层异构网络远程固件更新的核心在于实现路由描述,并从设备属性描述、网络拓扑构建、固件路由描述3个方面,研究了利用JS对象简谱(JSON)实现路由描述的方法和过程。介绍了实现煤矿多层异构网络远程固件更新的下位机和上位机软件设计方法。搭建了包含以太网、RS485总线、CAN总线的4层异构网络实验系统,通过统计每层设备固件更新成功率和更新时间,验证了基于JSON描述路由的煤矿多层异构网络远程固件更新方法的可行性及稳定性。