基于UWB 技术的矿井人员(设备)精准定位与环境监测综合基站研究
2021-06-04王振飞张效文张东生王宗江
数字通信世界 2021年5期
武 枝,王振飞,张效文,张东生,王宗江
(山东正元冶达科技发展有限公司,山东 济南 250000)
1 研究意义
UWB 技术定位技术,能够把测距与定位距离提升到厘米级精度,应用到地下矿山后,能够大幅提升矿山井下人员与关键设备的位置感知能力,基于UWB 技术的矿井人员(设备)精准定位与环境监测综合基站研发,对矿山安全生产、生产调度、灾害救援等方面都能提供很好的技术支撑,同时对提升矿井的管理水平,降低生产成本起到很好的作用。
矿井下作业人员流动性大,如果在事故发生后没有可靠的手段能及时统计井下人员的数量、所在位置和矿井的环境数据,就造成了大量救援时间和救援资源的浪费。通过数据的及时、准确上报,为领导和相关部门进行相关决策提供支持。通过项目的实施和应用,提高了信息化管理水平,为矿山安全提供了一种新思路,具有一定的指导意义。
2 综合基站-主要技术指标
2.1 定位精度
UWB 技术中,采用DW1000 芯片,运用到达时间差(TDOA)与飞行时间(TOF)组合定位方式,可将定位精度提高到0.1-0.15m 的范围。
2.2 穿透能力
UWB 低频分量具有很好的穿透能力,木板,玻璃等遮挡不影响定位精度,穿实体墙一睹信号衰减50%左右,定位精度变差。
2.3 通信能力
一个宽度趋于0 的脉冲会具有无限的带宽,即使UWB 可以把发送信号功率谱密度控制的非常低,仍可实现高达100Mb/s-500Mb/s 的传输速率。由于UWB 使用的频点较高,它的数据传输速率相当高。
2.4 抗干扰能力
UWB 不受高压线,手机信号,电台等电磁信号干扰,也不干扰这些信号。……
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