zigbee在矿山井下人员定位系统中应用

建立定位网络： 1．根据现场实际需要，沿坑道每隔200米距离（与井下电源接口位置一致），工作面距离则可降低为50米在坑道适当位置（例如顶部）设置一个Zigbee网络模块（可采用电池驱动或使用其他电源），同时在其他需要定位和网络连接的地方，也安置相应的Zigbee网络模块；为了避免井下环境对无线信号的干扰，所有无线网络模块使用的都是抗干扰的直序扩频通信方式，而且，每个模块都有接收信号强弱指示功能（RSSI） 2．所安置的网络模块将自动组成一个Zigbee通信网络，在布置网络模块的位置时，注意应使每个模块至少可与两个以上的模块进行通信，即避免“单线通信联系”，以保证Zigbee 网络通信的可靠性。这个通信网络实际就是一个定位网络，每一个网络节点就是一个定位点，只不过比起使用RFID来定位的方法，我们的网络节点还可通过读取移动目标的信号强度，来确定移动目标的位置信息。另外，Zigbee网络节点体积要小得多，而且网络节点之间的通信，不一定要使用额外的光纤或通信电缆来进行连接。 移动目标的无线身份卡模块： 1．每一个需要定位的移动目标（例如矿工），都需要随身携带一个无线身份卡模块，或固定在安全帽上的一个纽扣电池驱动的全封闭的模块约（50 x 40 x 8 mm）大小，每个模块的发射功率小于1/1000瓦. 建议使用我们的简化了功能的SC8836A，或低成本的SC8836A模块。 2．为了增加电池使用寿命，无线身份模块每隔5 -- 30 秒发射一个身份码信号。为了避免井下环境对无线信号的干扰，所有无线身份卡模块使用的都是抗干扰的直序扩频通信方式；同时，在紧急情况时，还可以通过卡上的按钮，随时发出紧急求救信息。 3．该无线身份模块还可与瓦斯探测等传感器相连，这样，不仅可以根据需要，机动灵活的在不同位置（特别是采掘面）采集各种安全生产所需的信息（例如瓦斯浓度，风压风速等），同时自动地将采集点的位置信息和相关信息传给监控中心。这种瓦斯采集点可以安放在采掘面的某个固定位置，并随采掘面的移动而移动，也可让瓦斯安检人员随设携带，十分方便。当瓦斯浓度超标时，该无线模块可以立即通过Zigbee网络,将浓度信息，位置信息和报警信号传往监控中心，必要时，将同时启动其它联动的应急设备； 4．调整无线定位身份卡模块的发射功率，使其至少能够与一个定位节点模块通信。 移动目标位置的确定： 1．当只有一个定位节点收到某个移动身份卡的信号时，这个定位点的位置就是这个移动目标的位置； 2．当有两个定位节点同时收到某个移动身份卡的信号时，这两个定位点之间的中间位置，就是该移动目标的位置； 3．当利用信号强度改进定位精度时，某个定位节点接收到的某个移动身份卡的信号强弱，还可用来决定该移动目标距离这个定位节点远近，信号越强，则离开这个定位节点越近，信号强度与到该定位点距离的函数关系，可以通过预先的简单实际测量获得。当有两个定位节点同时接收到某一个移动目标的信号时，我们就可以确定，移动目标必定位于这两个定位节点之间的某处，其具体的位置，可以利用这两个定位点所接收到的该移动目标信号强度的具体值，通过简单计算和现场实测校正来得到。 值得注意的是，在环境较为复杂的地方，特别是定位区域并非线状的地方，例如某些作业面，我们需要通过增加定位节点数量的方法来提高定位精度。