[發明專利]一種基于Zigbee網絡平臺的井下人員跟蹤定位方法及其系統

無效

• 申請號: 200810069894.4
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101349744A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 何明蜀
• 申請（專利權）人: 重慶智溢科技有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S5/14;H04L12/28
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳楊

技術領域

本發明涉及一種井下人員跟蹤定位技術，尤其涉及一種基于Zigbee網絡平臺的井下人員 跟蹤定位方法及其系統。

背景技術

煤礦入井人員的跟蹤定位技術及井下人員管理系統，在國內外目前仍然是一個空白領域， 傳統的井下人員跟蹤定位方式及井下人員管理系統是以人為主要因素，缺乏定量指標，準確 性差，越來越不適應現代化生產的需要。

在國外，井下人員的跟蹤定位信號一般是通過紅外等無線方式經過泄漏電纜傳輸到地面， 地面的計算機可對收到的數據進行處理，從而判斷井下人員所在的地段。美國、日本等國家 的一些煤礦已實現了全礦下井入員的跟蹤定位，但這種方式造價非常高。

國內目前所使用的井下人員跟蹤技術，實際上僅僅是射頻卡(RFID)一種考勤記錄系統， 而非真正的人員跟蹤定位系統，這種方法是在礦井進口處，或其它井下一些關鍵通道口，使 用射頻卡(RFID)讀取(刷卡)的方法對入井人員進行登記記錄來跟蹤的方法。此種RFID射 頻讀寫系統，包括SuperRFID，不僅不能實現真正意義上的井下人員定位跟蹤，無法實時地 報告井下人員的具體位置，而且也無助于改善現有安全生產要素的監控系統，只能作為下井 人員的考勤登記。煤炭科學研究總院曾研制過失蹤人員尋找儀，主要是尋找事故發生后的人 員位置，搜尋范圍在十幾米以內，尚無法對下井人員的井下全方位跟蹤定位。根據目前中國 煤礦安全生產所面臨的嚴峻形勢，如何建立一個精確、便捷的井下人員定位系統及井下人員 管理系統，得到國內各級政府的極大關注。

現今，國內煤礦安全生產的要求越來越高，因此建立可靠實用的煤礦井下人員跟蹤定位 系統及井下人員管理系統對煤礦的安全生產管理有著重要的現實意義。

本發明的設計依據：

1.GA/T75安全防范工程程序與要求.

2.MT209-1900煤礦通信，檢測，控制用電工電子產品通用技術要求.

3.MT210-1990煤礦通信，檢測，控制用電工電子產品基本試驗方法.

4.MT/T899-2000煤礦用信息傳輸裝置.

5.AQ?6210-2007煤礦井下作業人員管理系統通用技術條件.

6.AQ1048-2007煤礦井下作業人員管理系統通使用與管理規范.

目前井下人員的跟蹤，基本上采用的是有源射頻卡(RFID)考勤系統這種方法。這種方 法是在礦井進口處，或其它井下一些關鍵通道口，使用射頻卡(RFID)讀取(刷卡)的方法 對下井人員進行登記記錄來跟蹤的方法。實際上這并不是真正意義上的人員跟蹤，無法實時 地報告井下人員的具體位置了。這種方法存在如下幾個問題：

1、射頻卡讀寫系統讀寫距離非常有限，它只能用于上下礦井人員的考勤紀錄，或進出不 同區域的人員登記紀錄，它不可能實現對井下人員的定位跟蹤；

2、當射頻卡讀寫系統用于記錄進出井下不同區域的人員登記時，系統必須安裝在井下， 射頻卡讀寫系統使用的頻率都較低，抗干擾能力差，而井下環境條件十分復雜，干擾因素無 處不在，特別是最關鍵的采掘工作面，另外，由于它的體積大，而要求工作的空間范圍又小， 因而系統對安裝條件有相當的要求，這樣，這種系統在井下的安裝使用包括維護，都受到相 當的限制；

3、這種系統讀卡速度十分有限，不能處理多人同時快速通過讀卡系統的情況(例如乘車 下井)，此時，系統往往會出現漏讀；

4、如果使用遠距離射頻卡(RFID)系統，讀寫器價格都較貴，隨著距離的增加，系統 的價格將迅速增加。

Zigbee技術和RFID技術在2004年就被列為當今世界發展最快，市場前景最廣闊的十 大最新技術中的兩個。但由于無源的RFID傳輸距離太短，并不能用于井下人員跟蹤定位； 有源的RFID又存在上述不足，故開發一種新的井下人員跟蹤定位系統勢在必行。

Zigbee的由來：Zigbee這個字源自于蜜蜂群藉由跳ZigZag形狀的舞蹈，來通知其它 蜜蜂有關花粉位置等資訊，以達到彼此溝通訊息之目的，故以此作為新一代無線通訊技術之 命名。Zigbee先前亦被稱為‘HomeRF?Lite’、‘RF-EasyLink’或‘FireFly’無線電技術，目前統一 稱為Zigbee。