朱庆豪

摘 要： 为了准确掌握煤矿井下人员的数量和位置、遇险后撤退路线、井下的环境监测等情况，研究设计了井下人员定位系统。系统采用ZigBee技术，实现冗余无线自组网络传输数据。系统由井下检测站、身份识别卡、集中器和管理主机组成，实现对井下人员位置等信息采集，并通过集中器传输给上位机，为预防事故、排查隐患、抢险救援等提供方便。

关键词： ZigBee； 定位系统； 身份识别； 井下人员定位

中图分类号： TN926?34； TP273 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）06?0147?03

Underground personnel positioning system based on ZigBee technology

ZHU Qinghao

（Shandong University of Science and Technology， Taian 271021， China）

Abstract： To accurately grasp the number and location of the persons in underground coal mine， retreat route after disaster， environment monitoring in underground coal mine， etc， the underground personnel positioning system was designed. The ZigBee technology is used in this system to realize the data transmission of the redundant Ad Hoc wireless network. The system is composed of underground testing station， identification card， concentrator and management host， which can realize the information collection of the underground personnel position， and then transmit the information to the host computer through concentrator. The system can provide the convenience for accident prevention， hidden danger checking and emergency rescue.

Keywords： ZigBee； positioning system； identity recognition；undergground personnel positioning

0 引 言

近年来，国家非常重视煤矿安全生产工作，已颁布多项法规明确煤矿开采的必备条件，明确要求准确掌握井下人员的数量和位置、遇险后撤退路线、井下的环境监测等情况。因此，煤矿迫切需要利用相应的矿井人员跟踪定位设备，全天候对煤矿入井人员进行实时自动跟踪和考勤，随时掌握每个员工在井下的位置及活动轨迹、全矿井下人员的位置分布情况以及井下人员位置。在此背景下，笔者等人和山东某矿业集团公司共同开发了基于ZigBee的井下人员定位系统[1]。

本系统采用ZigBee技术，选用Chipcon公司的无线收发模块CC2430和CC2431，具有功耗低、体积小、成本低等特点；采用冗余无线自组网络传输数据，适用于复杂多变的环境、不方便铺设传输线缆的矿井[2?3]。

1 系统整体方案设计

本系统主要由井下检测站、身份识别卡、集中器和管理主机组成，检测站和身份识别卡可以看作ZigBee网络的节点[4?5]。整个系统中检测站是固定的，而身份识别卡则是移动的，身份识别卡在移动过程中与各检测站进行组网。……