针对目前矿井事故出现后不能精确确定人员位置而导致不能及时救援的现状,设计了一种基于Zigbee的井下人员定位系统。介绍了系统的整体设计,详细阐述了以CC2431为核心的传感器节点和以CC2530为核心的路由器节点的硬件设计及其对应的软件设计,并结合基于RSSI的定位算法对矿井人员进行实时定位。通过实地的模拟实验可知,该系统的设计可实现定位精度在3 m之内。

基于ZigBee 技术的井下人员定位系统的设计

系统特点： 1.无线自组网-全无线传输，无需布线。 2.读卡距离100米，更远距离可选不同模块实现。 3.系统完善，可实现房间、走廊、广场、围场及井下等不同场所覆盖要求。 4.低功率无害健康。

前端地图上绘制人员的位置和轨迹，结合列车检修的业务，将检修和定位综合。

卫星（室外）+UWB（室内）混合定位的方式，实现室内外定位无缝衔接，有效保障了车间内，厂区内，厂区外不同场景的精确定位。 轨迹查询：生成定位的信息点和轨迹路径；还原移动时间和过程路径信息，以便查看。 智慧巡检：平台整合厂区真实三维场景，实现场景跳转，辅助厂区管理者直观形象地掌握园区规划情况。 可以通过人员和设备的定位实现巡检导航，点选设备，规划导航安全路径，快速到达现场。 电子围栏：对重点区域进行权限管控，实现平台定位、平台报警和终端联动报警等功能。 智能终端： 1 ）一键求救：可以通过设备的定位信息拨打SOS电话，应急反馈； 2 ）危险报警：声音提醒、远程通话； 3 ）生命抢险：定位、快速抢救。 4 ）故障反馈：现场设备发生故障时，可使用拍照功能和视频通话，反馈现场故障。

华为NetEngine20E-S系列综合业务承载路由器（简称NE20E-S）是华为公司面向交通、 金融、能源、政府、教育、企业、ISP等全行业用户需求推出的中、高端网络产品，主 要应用在广域网的汇聚，企业及园区的出口。

RSSI定位技术的室内定位算法中,由于室内环境的复杂性及人员的随机性等因素可能会带有噪声影响,所以需要加以抑制。本次设计的室内定位算法首先根据室内特殊环境设计出定位算法流程图,建立算法模型并用卡尔曼滤波算法来抑制环境中噪声因素所引起的误差,然后结合改进的RSSI算法实现室内移动人员的定位,使得定位的结果更接近于真实值。重点研究将卡尔曼滤波算法与改进的RSSI算法相结合估算出更精确的室内人员位置信息。通过实验表明,结合卡尔曼滤波改进的室内人员定位算法的定位精确度有明显的提升,误差相比于文献9所提出的定位算法有所降低。 

详细介绍了基于RFID技术的井下人员定位管理系统的工作原理及其在山西高河能源有限公司的应用情况。该系统能够将煤矿井下各个区域的人员动态分布情况及时、准确无误地反映到地面监控中心,使煤矿管理者能够随时了解当前井下人员的总数以及分布状况。实际应用表明,该系统运行稳定,实现了对井下作业人员的监测、查询、定位、跟踪管理,提高了矿井的抗灾能力,为矿井安全生产提供了重要保障。

针对传统矿井安全管理系统在复杂环境下难以准确定位工作人员的问题,设计了一种基于Zig Bee无线传感器网络的矿井人员定位系统。根据矿井的实际需求,建立了矿井人员定位系统的总体框架方案,并对系统各组成部分的硬件和软件部分进行了详细的设计,定位系统采用一种改进的接收信息强度指示(RSSI)定位算法来求解位置节点的坐标。最后通过模拟测试验证了所设计系统的可行性和有效性。

针对目前煤矿井下人员定位的发展方向,提出了一种基于Zigbee技术的井下人员定位系统,系统通过井下Zigbee技术实时接收到移动标识卡信息后再上传到地面主机,实现井上主机对井下工作人员实时定位,详细介绍系统的构成、原理与硬件设计方法,该系统在煤矿安全监控中起到重要的作用。