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引用本文:

严丹丹,刘兴鹏,熊建:基于LIFI的矿下作业人员跟踪定位系统[J]. 光通信技术,2019,43(5):36-39.

基于LIFI的矿下作业人员跟踪定位系统

严丹丹,刘兴鹏,熊 建
(成都工业学院,成都 611730)

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摘要:针对矿井通信系统的特点和存在的通信难题,提出使用light fidelity(LIFI)通信技术的矿井跟踪定位系统。系统将电力载波通信技术与可见光通信技术相结合,实现地面监测人员对矿下作业人员的实时跟踪与定位,利用Visual Basic(VB)设计的界面以图形化和数字化的形式实时显示矿工在井下的具体位置点。
关键词:LIFI;LED;矿井通信;VB;跟踪定位
中图分类号:TN929.11 文献标识码:A 文章编号:1002-5561(2019)05-0036-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.05.009

0 引言
       煤炭是我国重要的能源资源,带动着国家的经济和生产力发展。因煤矿矿下的特殊复杂环境,煤炭的开采工作存在一定危险系数。针对这一问题,我国煤炭开采采用了一系列矿下作业人员跟踪定位系统来实时监测矿下作业人员的运动轨迹和生理参数。矿井中普遍使用的无线定位系统有射频识别(RFID)技术、Zigbee技术以及WIFI技术。RFID技术定位系统由于存在通信距离短、无线基站发射功率大,因此只适合于小区域定位 [1]。Zigbee技术的定位系统由于存在通信距离短、传输速率低和定位精度差等问题,很难实现矿下作业人员定位[2]。WIFI技术矿下作业人员定位系统中,由于需要电磁波作为载体传输信息,而煤矿矿下工作面至地面距离长达10余千米, WIFI无线传输衰减大,且传输距离短,需要安置大量的无线中继器增大传输距离[3-6];此外,由于WIFI网络发射的低功率无线电信号穿透能力差,无法穿过金属或其它高密度介质,因此不适合于矿下作业人员监测。 本文提出基于light fidelity(LIFI)技术的矿下作业人员跟踪定位系统,当矿下事故发生时,该系统可以对作业人员实时跟踪与定位,明确作业人员在矿下的具体位置,提高救援速度。

5 结束语
       本文根据LIFI技术兼具照明和通信的功能将之应用于煤矿矿下人员定位系统中,能够实现地面工作人员对矿下工作人员的单工监测定位,避免传统布线的麻烦,降低硬件建置的成本,有助于提高矿井管理水平,增强应急措施。但是,目前系统定位精度不是十分理想,后续可以通过提高数据采样率以及合理布局LED灯安放位置来提高定位精度。未来的研究方向是实现地面工作人员与矿下工作人员的双工通信。