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基于Zigbee的井下人员定位监测系统的设计与研究

更新时间：2020-04-12 22:36:42 大小：7M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：zigbee 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

在科技飞速发展的今天，煤矿工业的体制机制也日益完善，但是煤矿生产的复杂环境以及伴随着煤矿开采深度、强度、速度和规模的不断增加和扩大，使得井下开采危险系数仍居高不下，许多安全隐患如煤与瓦斯突出、井下突水、塌方等情况都时刻对井下工作人员的生命有着威胁。如果能够及时掌握井下人员的动态分布和井下环境因素，将会及时预防事故发生或在发生事故后能够及时对人员展开营救，减少不必要的伤亡。

    论文基于井下人员安全角度出发，提出了基于ZigBee技术的井下人员定位监测系统的设计与研究，系统具有实时的定位跟踪、身份识别及安全预警等功能，可实现井下工作的高效性及安全管理。

    论文深入研究了ZigBee网络技术及IEEE108.15.4协议标准，通过ZigBee技术低功耗、低速率、自组网的特点，弥补了RFID、WIFI等无线短距离传输的不足，同时ZigBee技术有比较完善的协议标准及良好的性能和兼容性，通过一系列的比较和设计，体现出ZigBee技术应用于井下人员定位系统的可行性及优势。

    系统在硬件部分采用了分块设计的方式，包括井下人员定位系统的ZigBee协调器、ZigBee路由器和终端移动设备，以及上位机进行数据传输的CAN总线部分。ZigBee协调器以ST公司的STM32W108ZigBee单片机芯片为核心，对电源模块、LCD驱动等外设进行了设计；ZigBee路由器采用CC2430芯片为核心进行了设计；ZigBee终端移动设备采用CC2431芯片进行了设计。同时分析了井下人员定位的算法的特点和应用领域，最终确定了基于RSSI的质心定位算法和三边测距相结合的方法计算井下人员的位置。

    软件设计以IAR EW为平台，以TI公司的Z-Stack协议栈为基础，详细设计了ZigBee模块工作流程，最后进行了系统模型的搭建和测试，通过TI公司推出的Z-Location定位监测软件进行实验演示，得出了较为理想的测试效果，证明了ZigBee技术用于井下人员定位系统的可行性，为以后实验室更好地开发、研究基于ZigBee技术的井下人员定位系统做了铺垫。

   

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