ireless Sensor Network无线传感器网)、RFID, W LAN, SDR(Short Distance Radio短距离无线通信设备)技术相结合实现一套高效、高可靠性、低成本、布设容易的无线矿井安全与救援系统。它是采用射频识别技术对井下人员进行识别，利用无线传感网进行数据采集、传送。系统结构如图1所示。
WMSRS系统分为地上和地下两个部分。其地上部分主要为WMSRS信息监控中心以及与其相关网络设备与硬软件平台。位于W M SRS信息监控中心的WMSRS Seve:主要是基于数据库技术的软件系统，通过适时采集的数据，系统软件对整个矿井进行适时监控，同时该软件也具备考勤记录功能，环境数据分析与比较以及通过有线和无线网络在整个矿区报警等功能。WMSRS系统的地下部分有两种设备，一种是W M SRS BS (W M SRS无线基站)，结构如图2所示，BS实现W SN网络的AP功能，收集与采集同样装备有SDR设备的矿工、环境监测设备和矿车的位置信息、状态信息以及矿井下瓦斯、
CO、温度、湿度等环境信息，并将这些信息作本地的压缩、加密处理，向Sever实时提交数据。另一种是WMSRS SDR，它的功能类似于一般的RFID(Radio Frequency Identification)标签，利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别目的。SDR设备采用ISM频段的短距离无线电通信技术，主要装备在矿工、矿车以及环境监测设备三个实体上。结构如图3所示，在矿工在井下工作时通过与BS的通信，监测其位置以及持续工作时间;必要时，矿工可控制其向BS发送呼救、请求、应答等预设信息。并且可以将各种传感器采集到的环境监测数据传输到BS.
4井下定位原理
W M SRS系统将BS安装在井下需要监控的地方，分布区域的大小可视井下具体环境而定，SDR设备插在矿工的矿帽上。采用信号强度检测的方法，实现地面控制中心对井下人员的实时通信与位置监测。通过传感设备可以实现对井下重要仪器设备进行实时监控和故障预报。SDR设备RF芯片选用了Ch ipcon公司的CC1010无线收发芯片，其系统结构如图4所示。CC1010是Ch ipcon公司推出的单片机可编程RF收发芯片，它基于Ch ipcon's Sm art RF技术，可工作在is m频段(300-1OOOM H z) 。 CCI O10集成了射频发射、射频接收、PLL合成、FSK调制解调、可编程控制等多种功能。它配置最常用的通信参数，如接收/发射方式、射频输出的功率、射频输出频率、数据传输率和数据编码等。
系统采用的定位算法主要是基于信号强度测距法RSSI(Received Signal Strength Indicator)，在已知发射功率的情况下，在接收点测量接收功率，通过测量接收到的信号强度可以推算出井下移动物体到基站的距离，计算传播损耗，使用理论和经验的信号传播模型将传播损耗转化为距离。得到SDR与BS之间的大概距离后，采用三边测距法计算出SDR的位置。三边计算的理论依据是，在三维空间中，知道了一个SDR设备到三个BS的距离来确定该点的坐标。三边测距法在二维平面上用几何图形表示出来的意义是:当得到未知节点到一个锚节点的距离时，就可以确定此未知节点在以此锚节点为圆心、以距离为半径的圆上;得到未知节点到3个锚节点的距离时，3个圆的交点就是未知节点的位置。
5管理软件系统结构
位于W M SRS信息监控中心的W M SRS Sever主要是基于数据库技术的软件系统，通过适时采集的数据，系统软件对整个矿井进行适时监控，是一套综合性的煤矿监控软件，监测内容多、处理数据量大、实时性要求高、控制能力强、功能多。
基于人员定位的WMSRS系统综合应用W SN,RFID, WLAN技术相结合实现一套高效、高可靠性、低成本、布设容易的无线矿井安全与救援系统。该系统可实现对井下人员进行实时跟踪定位，对井下重要仪器设备进行实时监控和故障预报，可快速指导矿井突发性事故的救护工作，是一种先进实用的井下人员跟踪定位系统。W M SRS系统有着非常大的社会意义和市场前景。
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