多定位技术协议融合定位系统设计

刘亚辉

（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400039；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037）

煤炭作为我国的主要能源之一，其安全开采一直是国家和煤炭企业关注的焦点，而煤监设备在其中发挥着重要作用。应国家煤矿安监局2010年印发的《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》要求[1-2]，煤矿企业必须建立“六大系统”，人员定位系统作为“六大系统”之一，定位精度要求越来越高，原RFID定位技术定位度低，已无法满足现高精度定位要求，目前，Zigbee定位技术、UWB定位技术逐渐应用到煤矿井下定位中，但是，多种定位方式研究阶段、应用手段不同，在煤矿井下定位应用中通信协议不尽相同，导致同一定位系统中，新老设备通信协议不统一、不兼容。为推进智能化矿山建设，逐步提高井下定位的精确性，设计了一种多定位协议融合定位系统，采用多接口通讯方法，进行协议解析、融合，系统支持3种测距方式：UWB技术[3-4]、Zigbee技术[5-6]、RFID,通过多接口设计方案，应用多定位技术协议融合技术，将RFID、Zigbee、UWB测距数据进行交互、存储和上传。解决了目前煤矿定位精度低、而全面升级成本高等问题。

1 系统总体设计

多定位技术协议融合定位系统采用3层架构，包含存储层、逻辑层、和通讯层。存储层主要对数据进行存储；逻辑层主要包括检测设备信息、协议解析[7-8]和定位设备巡检；通讯层主要完成协议信息重构，然后将解析后的数据发送给地面管理终端和其它系统。系统采用多接口技术实现与定位设备的通信，定位数据接收和发送为同一通信接口，进行周期巡检和数据帧接收，为防止数据帧接收、处理不及时而产生数据包丢失，系统中采用建立监测数据缓冲来存储各个接口接收到的数据帧。……