基于zigbee的井下人员管理系统的设计

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1、上海交通大学硕士学位论文基于ZigBee的井下人员管理系统的设计姓名：孙妍申请学位级别：硕士专业：测试计量技术与仪器指导教师：陶正苏20090101上海交通大学硕士学位论文摘要基于ZigBee的井下人员管理系统的设计摘要近年来，煤炭工业得到了很大发展，但是矿下塌方、瓦斯泄漏、井下渗水等灾害事故时刻都在威胁矿井工作人员的生命安全。井下复杂的地形给矿工撤离和事故抢救带来了极大的困难。在事故发生之后，快速、准确地报告井下工作人员的位置和情况，对于救援工作的开展就有着极为重要的意义。无线传感器网络是集无线通信、数据采集和信息处理功能于一体的新型分布式自组织数据采集网络。

2、将无线传感器网络应用于煤矿安全监测和人员定位，将有效地提高煤矿安全生产监控和管理水平。ZigBee技术具有低功耗、通信可靠、网络的自组织、自愈能力强以及成本低廉等特点，非常适合应用于监测环境复杂、要求低成本和低功耗的煤矿无线传感器网络。[0]本文通过对定位技术的比较，结合煤矿井下的实际环境和定位要求，选择了基于RSSI的定位技术作为系统依托。针对井下或室内环境的特点提出了一种基于无线传感器网络的室内高精度定位算法，该算法定位精度很高，而且设备要求低。在井下多干扰源和电磁信号衰减较快环境中，为了能跟踪运动目标，又提出了一种快速定位算法。实验证明，该算法可以在网络连

3、通度较低的情况下有效跟踪运动实体，具有一定实用价值。II上海交通大学硕士学位论文摘要最后提出了一个针对井下环境的定位管理系统的设计方案。该方案采用ZigBee无线网络技术，提供了具体的布点方式。并提出了将有线网络和无线网络进行集成的网络方案。整个定位管理系统包括定位、传输、监控软件三大部分。详细介绍了Zigbee网络各类设备的工作流程，包括定位策略，定位过程，环境数据采集，无线数据通信和串口通讯。在监控计算机软件部分，介绍了井下定位、人员考勤、寻呼、报警、安全监测等功能。本系统不仅在发生事故时可以准确定位，还可用于日常的管理，满足了工矿企业的实际需求，有较高的实

4、用价值。关键词：煤矿，无线传感器网络，ZigBee，RSSI，定位，管理系统III上海交通大学硕士学位论文AbstratctTHEDESIGNOFPERSONNELMANAGEMENTSYSTEMFORCOALMINERSBASEDONZIGBEEAbstractIntherecentyears,thecoalindustryhasacquiredmarvelousdevelopment.Howerver,miners’safetyareoftenthreatedbydisasters,likeminecollapse,gasleakageandwatersee

5、page.Itismuchdifficulttoevacutetheminersortorescuethewounderdwhentherescureshavetofacesocomplicateundergrandterrain.Succorwillbesuccessfuliftherescurescanbeinformedoftheaccuaratepositionoftheminerswhoareindangeraftertheaccidentassoonaspossible.Thewirelesssenornetwork(WSN),isanewtypeo

6、fself-manageddatacollectionnetwork,thatintegratestheabilityofwirelesscommunication,datacollectionandinformationdisposal.TheproductionsafetycanbeensuredandthedailymanagementofminersandassetscanbeimprovedwhenWSNputsintoapplicationsofsafetycontrolandlocalizationinthemine.ZigBeeisisatypi

7、calWSNprotocolthathasalotofuniqueidentitiessuchaslowpowerconsumption,reliabledatacommunication,ad-hocandlowcostsothatitadatptssowelltoWSNapplicationincoalminewithatrociousenvironmentwhichrequireslowcostandlowenergyconsumptionandsustains.Bycomparingthepositioningtechnologiesandanalyzi

8、ngthe charac