基于zigbee技术的井下人员定位系统的设计(2)

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1、西安科技大学硕士学位论文基于ZigBee技术的井下人员定位系统的设计姓名：张东伟申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：于洋@论文题目：基于ZigBee技术的井下人员定位系统的设计专业：机械电子工程硕士生：张东伟（签名）指导教师：于洋（签名）摘要针对目前煤矿井下人员定位网络的功能单一、组网能力差和不能同时对多个移动目标实行定位的情况，基于ZigBee技术的井下人员定位系统因能很好的解决这一问题而得到广泛研究应用。通过井下ZigBee子网实时接收到移动节点信号再转发到地面控制中心，可以实现地面控制中心对下井人员实时定位、身份识别。这样，一方面可以

2、对下井人员进行考勤；另一方面对煤矿发生事故后进行有效救援提供了依据。文章研究的主要内容是：1.深入研究ZigBee无线通信技术和IEEE802.15.4协议。对ZigBee协议栈的全面研究后，更加清晰的理解了无线通信原理技术，同时也为后面的定位软件编程打下了结实的理论基础。2.考虑到开发成本及现实条件情况，设计开发了无线通信节点的软件程序及硬件模块。一个CC2430主芯片，以及简单的外围电路，组成了定位模块。论述了主控芯片的芯片结构和通信程序的编写。3.本文研究了无线传感器网络节点定位算法，简要介绍了与距离有关(range-based)、与距离无关(

3、range-free)的常见算法，最终选用了比RSSI参数动态范围更大的LQI参数来定位，实地测量了一些LQI数据，作出了LQI经验值的参照表，采用了基于3个锚节点的平面定位方案及基于8个锚节点的空间定位方案。4.在实验室环境下，进行了模拟测试，达到了预期的实验结果。关键词：ZigBee技术；IEEE802.15.4协议;CC2430；人员定位算法研究类型：应用研究Subject:UndergroundStaffPositioningSystemDesignBasedonZigBeeTechnologySpecialty:MechanicalandE

4、lectronicEngineeringName:ZhangDongWei(Signature)Instructor:YuYang(Signature)ABSTRACTForthecurrentcoalmineundergrounstafffunctionsofasinglenetworklocation,thebadnetworkcapacityandnotbeinglocatedformorethanamovingtargetatthesametime,itistheapplicationofextensiveresearchthatZigBee

5、technology-basedpositioningsystemundergroundstaffcansolvethisproblemverywell.ThroughZigBeesubnetwecanreceivereal-timesignaloftheundergroundmobilenodesandthentransmitthemtothegroundcontrolcenter,sowecanachieveforpersonneltogodownreal-timelocation,identification.Inthisway,ontheon

6、ehandthegroundcontrolcentercangodownstaffattendance;ontheotherhand,afteracoalmineaccidentwecanprovideabasisforeffectiverelief.Ourresearchmainlyfocusesonthefollowing：1.In-depthstudyIEEE802.15.4ZigBeewirelesscommunicationtechnologyandprotocols.AfterZigBeeprotocolstackonthecompreh

7、ensivestudy,wewillhaveamoreclearunderstandingoftheprinciplesofwirelesscommunicationstechnology,aswellasthebackofthepositioningsoftwareprogramhaslaidasolidtheoreticalbasis.2.Takingintoaccountdevelopmentcostsandthesituationofreality,wehavedesignedanddevelopedthesoftwareprogramofw

8、irelesscommunicationnodesandhardwaremodules.ACC2430mai