带盲区巷道网络人员全局定位系统  

A personnel global positioning system in tunnel networks with blind areas

作　　者：刘志高[1] 李春文[1] 耿少博[2] 武丹琛[2] 丁青青[2] 

机构地区：[1]清华大学自动化系,北京100084 [2]清华大学电机工程与应用电子技术系,北京100084

出　　处：《煤炭学报》2010年第S1期236-242,共7页Journal of China Coal Society

基　　金：国家自然科学基金资助项目(60674039)

摘　　要：针对现有煤矿人员定位系统成本高、精度低、不能进行全局位置预测等问题,提出一套基于无线传感器网络的巷道网络人员全局定位系统。该系统将井下巷道网络分割成多个以网关为中心的分布式定位单元,当人员经过定位单元时,首先由其随身携带的移动节点通过定位引擎实时计算其在局部定位单元内的位置坐标,并将该位置信息通过网关传送到井上计算机;再通过坐标变换计算出人员在井下巷道网络的三维位置坐标;进而得到人员在监控单元内的速度、方向等信息,并通过位置估计算法预测出人员在盲区的位置。实验结果表明,该系统在地下防空洞环境静态定位误差为2.87m,在室内楼道环境运动估计误差约为4.5m,且长期连续运行无故障,具有很好的可靠性、可扩展性和定位性能。针对现有煤矿人员定位系统成本高、精度低、不能进行全局位置预测等问题,提出一套基于无线传感器网络的巷道网络人员全局定位系统。该系统将井下巷道网络分割成多个以网关为中心的分布式定位单元,当人员经过定位单元时,首先由其随身携带的移动节点通过定位引擎实时计算其在局部定位单元内的位置坐标,并将该位置信息通过网关传送到井上计算机;再通过坐标变换计算出人员在井下巷道网络的三维位置坐标;进而得到人员在监控单元内的速度、方向等信息,并通过位置估计算法预测出人员在盲区的位置。实验结果表明,该系统在地下防空洞环境静态定位误差为2.87m,在室内楼道环境运动估计误差约为4.5m,且长期连续运行无故障,具有很好的可靠性、可扩展性和定位性能。

关 键 词：人员全局定位 无线传感器网络 巷道网络模型 三维定位算法 

分 类 号：TD82[矿业工程—煤矿开采] TQ53[矿业工程—矿山开采]