从井下人员快速定位系统的研究来看,GPS虽然定位技术高,但若是针对井下环境,其信号强度便不足以达到定位的要求,因而采用井下定位时,射频识别技术由于相当成熟被一部分企业选择使用。但考虑到安装维护成本等原因,很多企业将定位技术的突破口转向了ZigBee、WiFi等技术。根据定位系统的差异,一个成熟的系统除了定位人员外,还提供了呼叫功能、监视功能、预警功能等等。其综合能力使得单个定位系统不足得到更大的弥补,进而效率极大提高。
1。2。1井下人员定位技术的主要种类
(1)。RFID技术
RFID射频识别的简称,已作为最广泛的技术之一应用于当下应用领域,由于集成度高又具有自动识别能力,其功能强大,能在一定的范围内将目标进行识别,由于其具有类似与计算机的功能所以统计、管理同样不可思议的办得到。RFID技术主要由电子标签、阅读器、应用接口和通讯网络构成,其系统十分庞大。通过空间的传递的方法将能量与数据进行传递,而电子标签与阅读器之间建立的耦合通道在空间传递中起主要作用。
RFID被用于人员时经历了从无源、有源再到双向识别通信阶段。根据井下的需求,考虑到存在一些性能缺陷,所以在实际使用中取用RFID进行辅助功能。这样在井下人员快速定位系统中,即降低了相应的成本,同时又使得系统更为完善,人员生命财产得以更好的保障。
(2)。ZigBee技术
Zigbee是一种双向无线通信技术,其低功耗、低成本、安全性能高、有效范围小、工作频段灵活等特点被运用,它支持地理定位功能,同时能够嵌入各种主适合于自动控制和远程控制领域的中设备中。在基于ZigBee的人员定位系统中,作为一个无线的定位系统,采用大量的ZigBee无线传感器可构建出一个系统。关于ZigBee的无线定位模块有两种:一种是移动定位模块还有一种是ZigBee模块分为两类:一类为ZigBee模块,还有一类为移动定位模块。ZigBee模块中的锚节点的位置是已知且不变的,而另一类显然不同,使用时不能保持不变。
(3)CAN技术
说到局域网想必都会熟悉,而CAN就是一种控制器局域网。早先的运用诞生于汽车行业,巧的是却又因为此机缘得以发扬光大。它能够检测出产生的任何错误,具有速率高、可靠性高、价格低廉、抗电磁干扰性强、设计灵活等特点,现如今在更多领域可看到它的身影[2]。论文网
(4)GIS技术
GIS作为地理信息系统在井下主要被用于救援工作。它通过采集、收录、查询、统计、处理、解析等结合地面信息系统计算,通过实时监测、及时定位井下人员,最终达成救援要求。
(5)RSSI方法
作为所有测距方法中最基本的测距方法,RSSI定位方法实现简单,它不需要额外的硬件设备,所以经济适用。由于工艺水平的差异在国外的一些矿井应用上比国内应用好的多。
(6)WiFi技术
WiFi一种是无线局域网数据传输,无线通信标准为IEEE802.11。无线局域网针增添某些无线通讯装置,不仅具有实现于有线局域网的基础应用功能,而且比有线局域网应用更便利。
1。2。2人员定位系统中的应用
根据企业的状况,各个矿产企业会考虑经济、及其井下的结构,采取最合适的选择方法。在人员定位方面常见的有跟踪定位结合考勤管理和人员定位系统两大类。
跟踪定位与考勤管理结合的系统,常采用RFID配合相应的软件以及通讯技术相结合,运用双频点的长短波频率来实现通信过程。系统主要采用硬件采用人员跟踪定位分站、监控主机、天线、人员信标[5]、接线盒及防染的电缆。系统软件部分由应用式和嵌入式组成,使信息由采集到最终实现传输得以完成[6-7]。硬件与软件的结合最终使得井下定位环境得以适应,但由于无线传输距离限制,只能对范围内人员有无进行确认,其精确定位还不够。由于布置接收器满足全覆盖要求时,工作量大,维护成本高所以想要间隔一段距离就布置一个接收器的方法不怎么被使用。