基于无线网络技术的矿井人员定位系统研究与应用

张 帅

(中煤郑州能源开发有限公司，河南 登封 452470)

近年来，我国很多地区出现了重大的矿井安全事故，引起了社会各界高度关注，对于煤矿领域的可持续发展造成了不良影响。煤矿开采比较特殊，需要在矿井内部完成相关作业工作，而矿井内部工作环境复杂，特别容易出现各种类型的安全事故[1]。一旦出现爆炸、坍塌等安全事故，就会对井下作业人员的生命安全构成严重威胁。为了提升井下人员的安全系数，煤矿企业采取了很多措施，其中对矿井人员进行定位是比较有效的措施之一[2]。在人员定位系统的辅助作用下，如果矿井出现安全事故，可以快速定位人员位置，并积极采取营救措施，在黄金救援时间内把被困矿井人员营救出来，保障他们的生命安全[3]。本文充分结合矿井实际情况，设计研究了一种基于无线网络技术的井下人员定位系统，将其应用到工程实践中，取得了较好的效果，值得其他煤矿企业借鉴。

1 基于无线网络技术的定位方法

1.1 基于RSSI的定位原理分析

当前基于RSSI(基于接收信号强度指示)的定位技术在很多领域都得到了广泛的应用。在具体应用过程中，其测距步骤可以分为2步[4]。

第1步是计算参考节点与待测节点之间的距离。根据距离来确定位置时，需要同时计算两个参数，分别为两者之间的距离和两者之间的角度关系。基于RSSI技术测距时，RSSI可以是不同的信号，常见的包括无线RF信号、超声波信号等。本系统主要使用ZigBee无线网络实现井下人员定位，因此使用的是无线RF信号。……