乔 欣 杨汉生 史良马

（巢湖学院，安徽 巢湖 238000）

基于ZigBee井下自组网的人员定位系统研究

乔 欣 杨汉生 史良马

（巢湖学院，安徽 巢湖 238000）

文章针对井下工况的复杂环境，提出一种基于ZigBee井下自组网的人员定位方案。采用RSSI测距技术和Min-Max定位以及最小二乘算法实现井下无线传感器网络的定位功能；详细阐述了节点之间的通信过程，利用以CC2530为无线核心模块构建了定位系统中的关键硬件设计和软件设计，并对井下人员进行定位测试。实验结果表明，该系统适用性好，定位精度较高，应用价值广泛。

ZigBee技术；RSSI测距；最小最大法；CC2530

矿难事故不但直接关系到整个矿山的生产，而且严重威胁着井下工作人员的人身安全[1]。如何迅速精确的掌握矿工在井下的分布情况以及准确而有效地制定救援方案对救援工作起到至关重要的作用[2]。目前，被广泛应用的定位技术主要有 RFID[3]、UWB[4]、GPS、ZigBee[5]等，其中一些技术由于定位覆盖范围不足、技术不够成熟、造价昂贵、能耗高、体积较大等诸多因素的影响，不适合应用于井下人员定位系统的需求。

ZigBee技术具有高抗干扰、低功耗、协议简单、成本低、易扩展等优势被广泛应用于定位系统中[6]。基于此，本文提出了一种基于ZigBee井下自组网的人员定位系统，该系统是由RSSI测距技术与Min-Max定位算法相结合，以CC2530为核心扩展了事故报警、事故呼救等功能。不但实现了对井下节点通信环境内的各种传感器数据的监测，而且通过ZigBee无线传感器网络能够对井下人员进行精确定位，对于预防和指导救援矿井突发性事故都起到至关重要的作用，是一种低成本、低功耗、高精度的无线定位系统。……