GIS和Zigbee在煤矿井下人员实时定位的应用.pdf

第29卷第3期 企 业 技 术 开 发 2010年 2月 V01．29 No．3 TECHN0LOGICAL DEVEL0PMENT OF ENTERPRISE Feb．2010 GIS和Zigbee在煤矿井下人 员实时定位的应用 张 智，张 蔺 (NJII大学 电气信息学院通信工程系，四川 成都 610065) 摘 要：文章主要介绍GIS技术、Zigbee技术和 CC2430芯片概况，根据RSSI定位和三边测量算法原理，提出采用GIS技 术与Zigbee技术相结合组建而成的煤矿井下人员实时定位设计，该设计能真正实现对井下人员全方位的实时定位 ，具有 功耗低和成本低廉的特点。 关键词：煤矿 ；地理信 息系统 ；Zigbee；CC2430；定位 中图分类号：P208 文献标识码 ：A 文章编号 ：1006—8937(2010)03—0047—02 GISandZigbeeinundergroundcoalminepersonnelreal-·-time locationapplications ZHANG Zhi，ZHANG Lin (SchoolofInformationCommunicationEngineeringElectrical，SichuanUniversity，Chengdu，Sichuan610065 China) Abstract：ThispaperintroducesGIStechnology，Zigbeetechnoloyg andCC2430chipprofiles，accordingtoRSSImeasurement algorithm tolocateandtriangularprinciple，theuseofGIStechnoloyg andZigbeetechnoloyg ，foundedbycombiningreal—time positioningpersonnelcoalminedesign，thedesigncantrulyrealizeundergroundstaffonthefullrangeofreal—timepositioning， withlowpowerconsumptionandlow costcharacteristics． Keywords：coalmine；GIS(GeographicInformationSystems)；Zigbee；CC2430；location 目前的煤矿监控设计在井下基本上采用的是有线的 1．2 Zigbee技术 信号传输方式，使得其设备工作在固定的位置，移动性 Zigbee是一种用于短距离范围内、低传输数据速率 差，这就不可避免地造成了监控死角，难 以对井下人员实 下的各种电子设备之间的无线通信技术。它大致由物理 现全方位实时定位 。而井下环境恶劣，一旦发生事故 ，无 层、媒体接入控制层、网络层和应用层组成，其物理层和 法实时了解定位人员所在位置，提供应急救援也就无从 媒体接人控制层采用了IEEE802．15．4标准 ，而其网络层 谈起。本文提出运用当前的GIS技术，将井下信息与电子 和应用层则由Zigbee联盟定义，便于各个厂商的设备能 地图结合起来，建立GIS与Zigbee相结合的井下安全生 相互兼容。Zigbee技术的主要特点是 ：传输可靠 ，抗干扰 产监控设计，实现井下人员实时定位，为安全生产和防灾 强；安全，Zigbee技术提供了数据完整性检查权功能，加密 救灾提供信息支持。 算法采用AES一128／64／32，并且各应用可以灵活地确定其 安全属性 ，使网络安全能够得到更有效的保障；速度快， 1 GI