矿用人员定位系统UWB+ZGB融合组网新技术

2021-10-13 17:44

矿用人员定位系统是集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等一体的综合性运用系统。EHIGH恒高采用UWB+Zigbee融合定位技术,采用TDOA算法,在精确度达到0．3米,实现井下人、车等目标的精确定位、人员状态分析、考勤、调度管理,满足井下复杂巷道的全覆盖需求,具备轨迹数据展示及分析功能。

矿用人员定位系统原理

矿用人员定位系统管理系统是由地面监控中心计算机在系统软件支持下,通过数据传输接口和沿巷道铺设的通讯光/电缆,定时对安装的UWB定位基站进行数据巡检和信息采集,定位基站将自动采集有效识别距离内的UWB标签的信息,并根据系统指令,通过传输网络将相关数据传送至地面中心站。

定位数据信息经分析处理后,将人员(或机车等移动目标)动态分布在主计算机界面中得以实时反映,从而实现安全状态在矿井数字化管理的目的。

实现唯一性检测,遵循统一发卡、统一装备、统一管理的原则,将UWB标签视为必要工牌 ,按准许上岗人员实行一人一卡制。根据矿井监测需求,在坑道、作业面等地点安装具有进出方向、时间识别能力的定位基站,并通过光纤数据传输接口相互连接为高速工业以太网,从而构成完整通讯线路。

矿用人员定位系统UWB+ZGB融合组网，危险救援双保险

矿用人员定位系统UWB+ZGB融合组网,危险救援双保险

在同等硬件开销下,EHIGH恒高充分利用UWB物理层特征,创新性地实现了多基站多跳高精度无线同步。通过高精度的无线同步,在没有增加新的硬件成本的情况下,既保证了高精度的定位效果,同时也大大降低了系统搭建维护成本以及工程实施成本。

除此之外,在硬件产品中均采用UWB+ZigBee进行创新融合组网对于重要指令如呼叫、撤离,系统采用双通信技术下发模式,优先ZigBee下发,若ZigBee下发失败,转UWB链路下发,为井下撤离、呼叫增设双保险,在意外发生时后台能够与被困者进行通讯。

融合应用UWB和ZigBee网络,有效降低标识卡综合功耗,增加标识卡续航;

通过ZigBee进行时隙调度,大幅降低标识卡信号间的干扰,增加系统容量;

通过ZigBee下发信息和上传求救信号,丰富和扩展定位系统功能应用,满足井下定位系统建设要求中双向通讯要求;

根据应用场景动态调整和配置信道、算法和相关无线参数,保证标识卡不同场景最佳定位效果;

定位网络和数据传输网络分离,系统更具稳定性。

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