矿用人员精确定位ZigBee 定位算法

　　基于ZigBee 技术的煤矿用人员精确定位，采用有线与无线结合的方式，系统具有定位精度高，定位区域大，定位误差小等优点，同时可实时查询井下工作人员的位置，确定井下工作状况，为人员调度、考勤、科学管理带来便利，更为矿井突发性事故的救助工作提供科学决策数据，对保障井下人员安全起到重要的作用。

　　ZigBee 定位算法常分两大类：基于距离的算法和非基于距离的算法。基于距离的算法通过测量节点间的距离或角度信息，使用三边测量、三角测量或最大似然估计定位法计算节点位置。常用的测距技术有RSS I (Received Signal Strength Indicator )、LQI；非基于距离的算法则不需要距离和角度信息，算法根据网络连通性等信息来实现节点定位。

 

　　本实验采用的定位算法主要是基于距离的算法RSSI定位技术：CC2431的定位引擎基于RSSI技术。RSSI是指节点接收到的无线信号强度大小。在基于RSSI的定位中，已知发射节点的发射信号强度，接收节点根据接收到信号的强度计算出信号的传播损耗。利用理论和经验模型将传输损耗转化为距离，并进一步利用三角定位法确定待定位节点位置。

 

　　煤矿井下人员定位系统在Widows XP 环境下，采用C/ 模式，以SQL Server2000 数据库为核心进行开发的，软件界面如图2所示，后台管理系统主要具有以下功能：

 

　　1）监测。系统具有携识别标签人员出/入井时刻、出/入重点区域、掘进工作面等时刻、出/入限制区域时刻等监测功能；

 

　　2）实时查询。可是查询井下人员动态分布情况及数量；查询指定矿井人员当日或某日的活动轨迹；

 

　　3）人员的各类信息统计汇总。如人员个人详细信息统计表、出勤状况统计表等；对下井人员上下井时间、下井次数、停留时间等信息分类统计成考勤报表；

 

　　4）数据备份，后台管理系统可以对井下人员的数据进行备份，备以后查询和调用；

 

　　5）提供决策数据。当发现井突发灾害时, 可迅速确定井下灾区人员的位置、数量、身份等信息，为抢险救灾迅速提供准确的依据。