Zigbee技術(shù)在人員定位系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　建立定位網(wǎng)絡(luò)：
　　
　　1．根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，沿坑道每隔200米距離（與井下電源接口位置一致），工作面距離則可降低為50米在坑道適當(dāng)位置（例如頂部）設(shè)置一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)模塊（可采用電池驅(qū)動(dòng)或使用其他電源），同時(shí)在其他需要定位和網(wǎng)絡(luò)連接的地方，也安置相應(yīng)的Zigbee網(wǎng)絡(luò)模塊；為了避免井下環(huán)境對(duì)無(wú)線信號(hào)的干擾，所有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊使用的都是抗干擾的直序擴(kuò)頻通信方式，而且，每個(gè)模塊都有接收信號(hào)強(qiáng)弱指示功能（RSSI）
　　
　　2．所安置的網(wǎng)絡(luò)模塊將自動(dòng)組成一個(gè)Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)，在布置網(wǎng)絡(luò)模塊的位置時(shí)，注意應(yīng)使每個(gè)模塊至少可與兩個(gè)以上的模塊進(jìn)行通信，即避免“單線通信聯(lián)系”，以保證Zigbee 網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際就是一個(gè)定位網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)定位點(diǎn)，只不過(guò)比起使用RFID來(lái)定位的方法，我們的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可通過(guò)讀取移動(dòng)目標(biāo)的信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)確定移動(dòng)目標(biāo)的位置信息。另外，Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)體積要小得多，而且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信，不一定要使用額外的光纖或通信電纜來(lái)進(jìn)行連接。
　　
　　移動(dòng)目標(biāo)的無(wú)線身份卡模塊：
　　
　　1．每一個(gè)需要定位的移動(dòng)目標(biāo)（例如礦工），都需要隨身攜帶一個(gè)無(wú)線身份卡模塊，或固定在安全帽上的一個(gè)紐扣電池驅(qū)動(dòng)的全封閉的模塊約（50 x 40 x 8 mm）大小，每個(gè)模塊的發(fā)射功率小于1/1000瓦. 建議使用我們的簡(jiǎn)化了功能的SC8836A，或低成本的SC8836A模塊。
　　
　　2．為了增加電池使用壽命，無(wú)線身份模塊每隔5 -- 30 秒發(fā)射一個(gè)身份碼信號(hào)。為了避免井下環(huán)境對(duì)無(wú)線信號(hào)的干擾，所有無(wú)線身份卡模塊使用的都是抗干擾的直序擴(kuò)頻通信方式；同時(shí)，在緊急情況時(shí)，還可以通過(guò)卡上的按鈕，隨時(shí)發(fā)出緊急求救信息。
　　
　　3．該無(wú)線身份模塊還可與瓦斯探測(cè)等傳感器相連，這樣，不僅可以根據(jù)需要，機(jī)動(dòng)靈活的在不同位置（特別是采掘面）采集各種安全生產(chǎn)所需的信息（例如瓦斯?jié)舛?，風(fēng)壓風(fēng)速等），同時(shí)自動(dòng)地將采集點(diǎn)的位置信息和相關(guān)信息傳給監(jiān)控中心。這種瓦斯采集點(diǎn)可以安放在采掘面的某個(gè)固定位置，并隨采掘面的移動(dòng)而移動(dòng)，也可讓瓦斯安檢人員隨設(shè)攜帶，十分方便。當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時(shí)，該無(wú)線模塊可以立即通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò),將濃度信息，位置信息和報(bào)警信號(hào)傳往監(jiān)控中心，必要時(shí)，將同時(shí)啟動(dòng)其它聯(lián)動(dòng)的應(yīng)急設(shè)備；
　　
　　4．調(diào)整無(wú)線定位身份卡模塊的發(fā)射功率，使其至少能夠與一個(gè)定位節(jié)點(diǎn)模塊通信。
　　
　　移動(dòng)目標(biāo)位置的確定：
　　
　　1．當(dāng)只有一個(gè)定位節(jié)點(diǎn)收到某個(gè)移動(dòng)身份卡的信號(hào)時(shí)，這個(gè)定位點(diǎn)的位置就是這個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的位置；
　　
　　2．當(dāng)有兩個(gè)定位節(jié)點(diǎn)同時(shí)收到某個(gè)移動(dòng)身份卡的信號(hào)時(shí)，這兩個(gè)定位點(diǎn)之間的中間位置，就是該移動(dòng)目標(biāo)的位置；
　　
　　3．當(dāng)利用信號(hào)強(qiáng)度改進(jìn)定位精度時(shí)，某個(gè)定位節(jié)點(diǎn)接收到的某個(gè)移動(dòng)身份卡的信號(hào)強(qiáng)弱，還可用來(lái)決定該移動(dòng)目標(biāo)距離這個(gè)定位節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)近，信號(hào)越強(qiáng)，則離開這個(gè)定位節(jié)點(diǎn)越近，信號(hào)強(qiáng)度與到該定位點(diǎn)距離的函數(shù)關(guān)系，可以通過(guò)預(yù)先的簡(jiǎn)單實(shí)際測(cè)量獲得。當(dāng)有兩個(gè)定位節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到某一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的信號(hào)時(shí)，我們就可以確定，移動(dòng)目標(biāo)必定位于這兩個(gè)定位節(jié)點(diǎn)之間的某處，其具體的位置，可以利用這兩個(gè)定位點(diǎn)所接收到的該移動(dòng)目標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度的具體值，通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)校正來(lái)得到。
　　
　　值得注意的是，在環(huán)境較為復(fù)雜的地方，特別是定位區(qū)域并非線狀的地方，例如某些作業(yè)面，我們需要通過(guò)增加定位節(jié)點(diǎn)數(shù)量的方法來(lái)提高定位精度。