导读:本文包含了煤矿井下人员定位论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:矿井定位,卡尔曼滤波,NLOS,参数拟合
煤矿井下人员定位论文文献综述
李康乐[1]（2019）在《基于TOA的煤矿井下人员定位算法研究》一文中研究指出安全是煤矿生产的基础,井下目标精确定位是煤矿安全的重要保障。煤矿井下人员定位系统能对井下作业人员实时定位,为井下应急救援、人员作业管理以及矿井物联网建设等提供重要位置信息,但是由于矿井巷道狭长封闭,无线信号的传播存在严重的非直射径误差和多径衰落现象,导致当前矿井定位系统定位精度低、适应性差。基于此,本文在分析现有一些矿井人员定位技术和算法的基础上,对基于TOA(Time of Arrival)的煤矿井下人员定位误差优化算法进行了较深入的研究。矿井TOA是基于信号到达时间的定位技术,易受时钟同步、计时偏移和电磁波NLOS(Non Line of Sight)传播等的影响。本文在采用对称双边双路测距算法有效消除同步时延和计时误差的基础上,针对矿井TOA定位精度易受电磁波NLOS传播时延影响的问题,通过对矿井电磁波NLOS传播特性和巷道设备运动特点的分析,提出了巷道电磁波NLOS传播时延参考模型,并依据巷道NLOS时延的成因和特点,将其分为随机NLOS时延和固定NLOS时延,为后面优化算法的研究提供了理论依据。针对由矿井巷道中机车等移动设备以及不规律设置设备引起的、具有随机性和难以定量分析等特点的巷道随机NLOS时延误差,提出了一种基于新息阈值的卡尔曼滤波算法。该算法在经典卡尔曼滤波算法中,引入新息阈值的概念,提高了卡尔曼滤波器对脉冲误差的滤除能力,达到了滤除巷道随机NLOS时延误差的目的。针对由矿井巷道中固定设施及设备造成的具有稳定性和一定规律的巷道固定NLOS时延误差,提出了参数拟合和几何定位算法。该算法通过参数拟合建立巷道测距误差模型,构建了井下固有设备参数与定位估计值间的函数关系,并利用投影几何算法消除定位点漂移现象,有效抑制了巷道固定NLOS时延误差。针对本文所提出的基于新息阈值卡尔曼滤波和参数拟合算法进行了大量仿真实验。首先,通过不同新息阈值和参数拟合值的组合实验,讨论了算法中的关键参数新息阈值和参数拟合值对本文所提算法的作用,验证了本文所提算法的合理性和参数设计的最优性。其次,通过系统的仿真和比较实验,分析本文所提算法对抑制矿井巷道NLOS时延的可靠性和有效性。仿真结果显示,本文所提算法处理后的测量数据定位误差在0～0.8m之间,平均误差为0.3m;且相比于对称双边双路测距算法、卡尔曼滤波和指纹定位算法以及卡尔曼滤波和参数拟合算法,平均定位误差分别减小了3.4m、0.4m和0.6m。从而表明所提算法对TOA定位误差具有较明显的抑制作用,可以实现TOA方法在矿井NLOS环境中的有效应用。(本文来源于《西安科技大学》期刊2019-06-01）
夏萍萍[2]（2019）在《基于UWB的煤矿井下人员定位系统研究》一文中研究指出随着煤矿信息化进程的推进,精确定位已经成为煤矿井下定位的一个趋势。由于现有矿井人员定位系统主要采用区域定位技术,存在定位精度不足、抗干扰及穿透能力差等问题。因此,基于UWB的煤矿井下人员定位系统的研究和应用,对煤矿安全生产与应急救援具有重要的现实意义。本文在总结分析矿井人员定位系统和超宽带(UWB)技术国内外研究现状的基础上,采用基于测距的定位技术。通过对UWB测距误差特性的深入分析,选用了双边双程(SDS-TWR)测距算法,该算法消除了时钟同步误差并抑制时钟频率偏移造成的计时误差。针对无线测距中存在较多的非视距(NLOS)干扰造成测距精度差的问题,对传统卡尔曼滤波进行改进。将NLOS误差加入状态向量进行估计,进行两步卡尔曼滤波加以抑制,达到了测距精度明显提高的效果。进而在井下测距方法的基础上,提出了一种基于加权最小二乘(WLS)和改进自适应卡尔曼滤波(IAKF)结合的矿井人员定位算法,使得定位标签在基站通信范围内完成定位。实验结果表明,该算法在NLOS环境下定位误差更小、定位结果的稳定性更高。在上述测距技术和定位方法的支撑下,完成了定位系统整体结构的设计、基站标签节点硬件电路的实现、底层驱动代码的编写以及Web后台管理系统的开发。最后完成了系统定位跟踪、考勤管理、报警管理等功能的测试。经测试,系统运行稳定,定位精度高,具有较好的实用性。基于UWB的煤矿井下人员定位系统研究,可以完成矿井人员的精确定位,较好的实现了各项设计目标。能够有效提高煤矿的安全生产管理,具有良好的应用前景。(本文来源于《西安科技大学》期刊2019-06-01）
沈奇翔[3]（2019）在《基于可见光的煤矿井下人员定位系统研究》一文中研究指出煤矿资源关乎着我国社会建设和民营生活,而我国的煤炭资源多分布在地下,因此煤炭的安全生产以及建立健全的煤矿井下定位系统引起了国家极大的关注。相较于现有WiFi、蓝牙和射频识别等定位技术而言,可见光通信定位技术具有频谱资源丰富、系统成本低、无电磁干扰、通信机密性好和兼容性强等优势。基于此,本文针对于复杂多变的煤矿井下环境,建立基于可见光通信的煤矿井下人员定位系统。本文主要工作如下:针对煤矿井下的可见光二维定位展开研究,利用蒙特卡罗算法对煤矿井下的多径反射现象展开分析,进一步选取最优视场角以减少干扰功率接收,并采用卡尔曼滤波算法优化接收功率以及分析倾斜状态下的可见光通信模型。通过干扰问题分析后,提出采用改进质心加权算法进行二维定位,仿真结果表明最大定位误差由优化前的7.3cm降低至2.6cm,平均定位误差由优化前的4.6cm降低至2.03cm,同时验证了LED阵列的布局模式对定位精度和光功率分布存在着极大影响。针对煤矿井下工作面光照度和功率分布不均匀的问题展开研究,提出将大LED阵列划分为小LED阵列并均匀分布于发射平面,通过研究阵列间距离和半功率角对系统性能的影响,选用遗传算法优化系统参数。针对传统遗传算法的缺点,对选择过程、交叉和变异操作进行改良,与现有优化接收功率均匀性方法相比,本文所提方法具有较好的优化效果。仿真结果表明接收平面的接收功率方差从优化前的3.02降低到1.16,照明强度范围从优化前的374~862lx改善至417~765lx。针对现有的可见光叁维定位系统中定位性能较差和耗时过长的问题,提出基于改进免疫粒子群算法的可见光叁维定位系统。通过对粒子群算法中权重因子和学习因子进行改进并融合免疫算法。仿真结果表明,基于改进免疫粒子群算法的室内叁维定位系统平均定位误差为3cm,定位时长为2s。相比较于现有的叁维定位系统,定位精度与收敛速度都获得明显改善。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2019-05-20）
季鹏[4]（2019）在《煤矿井下人员定位优化算法的研究与应用》一文中研究指出我国现代化煤矿的发展方向是“安全、高效、洁净、智能”。矿井安全和矿井智能的核心是实现全矿井人员、设备和环境的精准实时监控,煤矿井下人员定位技术则是实现“安全与智能”的重要支撑技术之一。本文针对现阶段煤矿井下人员定位算法普遍存在的定位精度低、稳定性差、计算量较大的问题,提出了AP选择-高斯-LQI滤波联合优化算法,实验表明该算法能够有效提高人员定位算法的定位精度和定位稳定性。论文的主要研究内容和创新如下:(1)研究了煤矿复杂环境中井下巷道特性,并对电磁波在巷道环境中传播时受到的影响进行分析,对当前主流的人员定位算法在井下环境的应用进行了分析和比较。(2)针对当前煤矿井下人员定位算法定位精度较低、计算量较大的问题,基于区域划分思想对经典的AP选择算法InfoGain算法进行了改进,提出了基于信息增益-区域划分的AP选择算法。通过对定位区域内的AP进行选择,达到了提高定位精度的目的,同时减少了定位算法的计算量。(3)针对煤矿井下环境因素导致的人员定位算法定位精度较低、定位稳定性较差的问题,提出了高斯-LQI滤波算法。在离线定位阶段使用高斯滤波算法对波动较大的异常RSSI数据进行滤除,并设计了LQI滤波器,对在线定位阶段的异常跳变RSSI数据进行LQI滤波处理,将处理后的高可靠性RSSI数据用于定位,提高了定位精度以及定位稳定性。(4)将基于信息增益-区域划分的AP选择算法与高斯-LQI滤波算法进行结合,提出了AP选择-高斯-LQI滤波联合优化算法,并对多种人员定位算法进行了优化。实验结果表明AP选择-高斯-LQI滤波联合优化算法对不同的人员定位算法都可以在定位精度和定位稳定性两个方面取得明显提升。(5)结合河南永煤集团车集煤矿的生产实际情况,设计了基于Android平台的煤矿人员定位系统,实现了车集煤矿员工实时位置以及历史位置轨迹的监测功能。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-04-01）
杨晓磊[5]（2019）在《煤矿井下人员定位管理系统功能扩展探析》一文中研究指出为了做好入井人员管理工作,介绍了在现有人员定位系统前提下,凭借计算机网络技术手段,优化人员定位系统,并进行二次开发工作。通过对井下人员定位管理系统功能的扩展,可实现在规范入井工作人员工作秩序的同时提升矿井安全管理水平。(本文来源于《机械管理开发》期刊2019年03期）
孟兆颖[6]（2018）在《煤矿井下人员定位系统的现状和发展》一文中研究指出为减少煤矿安全事故频发的情况发生以及地下人员救援难度大的问题,综合对比分析如今的煤矿井下作业人员的定位技术。对WIFI无线通信技术的人员定位系统和射频识别技术的人员定位系统进行重点分析,制定井下无线通信技术和井下作业人员定位系统的发展策略。(本文来源于《山东工业技术》期刊2018年24期）
赵悦,兰英,屈贤[7]（2018）在《基于MEMS传感器的煤矿井下人员定位系统设计》一文中研究指出针对现有井下人员定位系统存在定位精度低及成本高等问题,设计了基于MEMS传感器的煤矿井下人员定位系统。该系统采用MPU9150惯性传感器获取测量数据,以CC2530为主控芯片实现数据的采集、处理;通过井下已有的WiFi基站,并结合行人航迹推算算法实现井下人员的精确定位:利用融合了行走频率和加速度方差的表达式来确定步长,采用四元数法估计行人方向角,并根据扩展卡尔曼滤波对方向角的原始数据进行修正,从而获得井下人员的具体位置。实验结果表明,在100m距离内,该系统的定位误差小于2.2m,能够实现煤矿井下人员的高精度定位。(本文来源于《工矿自动化》期刊2018年08期）
田祥雄[8]（2018）在《基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究》一文中研究指出对基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统进行研究与应用,是当前煤矿行业实现安全生产的首要任务。介绍了WiFi无线通信技术及其优点,叙述了WiFi技术实现定位功能的原理,并在此基础上展开了对基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统的相关研究,以供参考。(本文来源于《能源与节能》期刊2018年07期）
张吉同[9]（2018）在《基于人员定位-虹膜-矿灯的煤矿井下综合考勤系统》一文中研究指出为了实现对井下人员的有效管理和准确考勤,基于煤矿现有人员定位系统、井下虹膜识别系统及智能矿灯管理系统,充分利用现有人员定位和智能矿灯系统的实时监测功能以及虹膜识别系统的唯一性和不可伪造性等各自的特点,对叁者不同数据库数据进行筛选、转换、融合,统一数据格式;采用B/S架构,对基于叁系统的井下综合考勤系统的实时监测和历史查询功能进行了详细的设计。(本文来源于《煤矿安全》期刊2018年07期）
张翼[10]（2018）在《煤矿井下人员定位系统现状与发展趋势》一文中研究指出近期,中国煤矿问题常常发生,导致人们对于煤矿安全方面的问题越来越重视。以现如今而言,国内煤矿安全存在着井上井下管理和人员不能实现即时通讯,管理人员难以掌握人员分布情况与工作开展等问题,从而造成煤矿管理人员无法进行准确的判定,所以需要增强信息化定位系统的运用。因此,本文围绕煤矿井下人员定位系统,对其现况与发展趋势进行了讨论与分析,希望以此推动煤矿井下人员定位系统高速且稳定的发展。(本文来源于《中国新通信》期刊2018年11期）
煤矿井下人员定位论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着煤矿信息化进程的推进,精确定位已经成为煤矿井下定位的一个趋势。由于现有矿井人员定位系统主要采用区域定位技术,存在定位精度不足、抗干扰及穿透能力差等问题。因此,基于UWB的煤矿井下人员定位系统的研究和应用,对煤矿安全生产与应急救援具有重要的现实意义。本文在总结分析矿井人员定位系统和超宽带(UWB)技术国内外研究现状的基础上,采用基于测距的定位技术。通过对UWB测距误差特性的深入分析,选用了双边双程(SDS-TWR)测距算法,该算法消除了时钟同步误差并抑制时钟频率偏移造成的计时误差。针对无线测距中存在较多的非视距(NLOS)干扰造成测距精度差的问题,对传统卡尔曼滤波进行改进。将NLOS误差加入状态向量进行估计,进行两步卡尔曼滤波加以抑制,达到了测距精度明显提高的效果。进而在井下测距方法的基础上,提出了一种基于加权最小二乘(WLS)和改进自适应卡尔曼滤波(IAKF)结合的矿井人员定位算法,使得定位标签在基站通信范围内完成定位。实验结果表明,该算法在NLOS环境下定位误差更小、定位结果的稳定性更高。在上述测距技术和定位方法的支撑下,完成了定位系统整体结构的设计、基站标签节点硬件电路的实现、底层驱动代码的编写以及Web后台管理系统的开发。最后完成了系统定位跟踪、考勤管理、报警管理等功能的测试。经测试,系统运行稳定,定位精度高,具有较好的实用性。基于UWB的煤矿井下人员定位系统研究,可以完成矿井人员的精确定位,较好的实现了各项设计目标。能够有效提高煤矿的安全生产管理,具有良好的应用前景。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
煤矿井下人员定位论文参考文献
[1].李康乐.基于TOA的煤矿井下人员定位算法研究[D].西安科技大学.2019
[2].夏萍萍.基于UWB的煤矿井下人员定位系统研究[D].西安科技大学.2019
[3].沈奇翔.基于可见光的煤矿井下人员定位系统研究[D].重庆邮电大学.2019
[4].季鹏.煤矿井下人员定位优化算法的研究与应用[D].中国矿业大学.2019
[5].杨晓磊.煤矿井下人员定位管理系统功能扩展探析[J].机械管理开发.2019
[6].孟兆颖.煤矿井下人员定位系统的现状和发展[J].山东工业技术.2018
[7].赵悦,兰英,屈贤.基于MEMS传感器的煤矿井下人员定位系统设计[J].工矿自动化.2018
[8].田祥雄.基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究[J].能源与节能.2018
[9].张吉同.基于人员定位-虹膜-矿灯的煤矿井下综合考勤系统[J].煤矿安全.2018
[10].张翼.煤矿井下人员定位系统现状与发展趋势[J].中国新通信.2018