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基于节点协作的煤矿井下无线精确定位算法 被引量：5
1
作者 高莉 胡延军 +1 位作者 张雷 赵彤 《工矿自动化》 北大核心 2018年第8期39-45,共7页
针对现有多边定位算法在定位基站布置稀疏的情况下定位精度低、鲁棒性差的问题,提出了基于节点协作的无线精确定位算法,给出了未知节点误差和最小的加权非凸定位模型,并提出相应的非迭代式定位算法。仿真和实验结果表明,在典型巷道定位... 针对现有多边定位算法在定位基站布置稀疏的情况下定位精度低、鲁棒性差的问题,提出了基于节点协作的无线精确定位算法,给出了未知节点误差和最小的加权非凸定位模型,并提出相应的非迭代式定位算法。仿真和实验结果表明,在典型巷道定位布置、未知节点均匀随机的情景中,采用所提算法得到的未知节点平均定位误差随节点数增加而降低,且下降趋势随节点数增加变缓;该定位算法可实现总体上的定位鲁棒性和定位精度的提高,其代价为个别节点定位精度的降低及定位时间复杂度的上升。 展开更多
关键词 煤矿井下无线精确定位 节点协作 加权非凸定位模型 非迭代式定位算法
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煤矿井下精确定位技术比较分析 被引量：12
2
作者 唐丽均 杨智勇 《煤矿现代化》 2014年第4期71-72,共2页
针对适合煤矿井下主流的精确定位技术,分析了不同精确定位技术的核心定位芯片的主要参数、系统复杂度、定位性能等指标,并给出各自构成的精确定位系统在模拟煤矿井下实验巷道的对比测试结果,为各类煤矿安全系统设计者选择合适的定位技... 针对适合煤矿井下主流的精确定位技术,分析了不同精确定位技术的核心定位芯片的主要参数、系统复杂度、定位性能等指标,并给出各自构成的精确定位系统在模拟煤矿井下实验巷道的对比测试结果,为各类煤矿安全系统设计者选择合适的定位技术提供一定的参考。 展开更多
关键词 精确定位 煤矿井下 定位芯片
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煤矿井下精确定位技术现状及应用 被引量：8
3
作者 李锋 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第S01期44-46,共3页
煤矿智能化建设要求采用井下精确定位技术,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。井下定位按定位机制可分为惯导定位和通信式定位,指出对矿井中数量众多的被定位目标进行定位,... 煤矿智能化建设要求采用井下精确定位技术,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。井下定位按定位机制可分为惯导定位和通信式定位,指出对矿井中数量众多的被定位目标进行定位,可行的技术是通信式定位技术,目前井下使用的通信式定位技术按定位精度从低到高依次是RFID、ZigBee和UWB技术。分析了井下精确定位原理,并结合在矿井人员定位系统、车辆及交通管理系统、井下物流管理系统、井下接近监测、远程/无人车辆驾驶/掘进/综采系统中的具体应用,指出各应用对井下精确定位系统的技术要求。 展开更多
关键词 煤矿井下精确定位 通信式定位 RFID ZIGBEE UWB
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井下人员精确定位系统无线终端同步升级方法 被引量：3
4
作者 张立峰 包建军 金业勇 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第3期131-136,共6页
针对井下人员定位系统采用无线应用内编程(IAP)方式进行固件升级存在的升级期间标志卡无法正常使用、升级效率较低、安全性不高等问题,提出了一种井下人员精确定位系统无线终端同步升级方法。给出了井下人员精确定位系统架构和无线终端... 针对井下人员定位系统采用无线应用内编程(IAP)方式进行固件升级存在的升级期间标志卡无法正常使用、升级效率较低、安全性不高等问题,提出了一种井下人员精确定位系统无线终端同步升级方法。给出了井下人员精确定位系统架构和无线终端同步升级方法流程,重点介绍了无线终端同步升级的安全性设计和高并发技术实现。安全性设计:为提升空中数据传输的安全性,针对读卡器与标志卡之间的数据传输方式,采用高级加密标准(AES)加密器进行针对性加密;为确保标志卡无线升级后运行正常,在标志卡完成接收即将切换时引入信息摘要算法MD5进行完整性校验。高并发技术实现:利用矿井全覆盖的超宽带(UWB)无线通信网络扩展并兼容无线升级协议,实现井下所有标志卡分布式多节点同步升级;通过断点续传方式,解决运动状态下多节点之间数据切换的问题;基于时隙ALOHA算法,提出一种动态时隙分配机制,以保证人员精确定位系统的容量及响应效率。测试结果表明,该方法可以在井下人员精确定位系统内兼容运行,在不影响系统性能指标的情况下,实现所有无线终端定位标志卡嵌入式固件的无线升级,升级成功率为100%,且升级过程高效、可靠、安全。 展开更多
关键词 井下人员精确定位 无线终端 固件升级 无线升级 同步升级 混合加密 断点续传 动态时隙分配机制
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基于CSS的井下精确定位服务系统设计 被引量：3
5
作者 刘晓阳 何赟 《工矿自动化》 北大核心 2015年第12期40-44,共5页
针对目前无线传感器网络定位系统存在定位精确度不高的问题,提出了一种基于CSS的井下精确定位服务系统设计方案,介绍了该系统的硬件构成、CSS精确定位算法和系统的具体工作过程等。该系统通过基于TDOA的CSS精确定位技术准确地定位终端位... 针对目前无线传感器网络定位系统存在定位精确度不高的问题,提出了一种基于CSS的井下精确定位服务系统设计方案,介绍了该系统的硬件构成、CSS精确定位算法和系统的具体工作过程等。该系统通过基于TDOA的CSS精确定位技术准确地定位终端位置,并通过WCDMA的3G通信模块发送数据到云计算服务平台,以便用户在任何能使用Web浏览器平台的地点获取终端位置信息。仿真实验结果表明,相比其他井下定位系统,该系统可大大提高定位精度,减少定位误差。 展开更多
关键词 井下无线通信 精确定位 CSS测距 云计算平台 投票平均联合滤波法 WCDMA TDOA
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基于无线传感网络与UWB技术的煤矿井下采掘人员定位方法 被引量：2
6
作者 杨国华 《煤矿现代化》 2024年第2期41-44,50,共5页
由于传统方法在煤矿井下人员定位中应用效果不佳,不仅定位结果相对误差比较大,而且定位失败人员数量较多,无法达到预期的定位效果,为此提出基于无线传感网络与UWB技术的煤矿井下采掘人员定位方法。搭建无线传感网络场景,利用无线传感网... 由于传统方法在煤矿井下人员定位中应用效果不佳,不仅定位结果相对误差比较大,而且定位失败人员数量较多,无法达到预期的定位效果,为此提出基于无线传感网络与UWB技术的煤矿井下采掘人员定位方法。搭建无线传感网络场景,利用无线传感网络采集井下人员位置信号,利用自适应算法对信号自适应滤波处理,利用离散快速傅里叶变换对无线传感网络信号矩阵的各个维度做波束形成,对矩阵的各个维度传感信号进行加权合并,增强各个维度上目标信号的强度,利用UWB技术对信号传输,根据增强后的目标信号传输信息确定井下人员位置,以此实现基于无线传感网络与UWB技术的煤矿井下采掘人员定位。经实验证明,设计方法定位相对误差低于10 cm,定位失败人员数量与总人数比例为3%,设计方法在煤矿井下采掘人员定位方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 无线传感网络 UWB技术 煤矿井下 采掘人员 定位
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基于CSS技术的井下精确定位系统设计 被引量：18
7
作者 张科帆 朱海霞 包建军 《工矿自动化》 北大核心 2014年第1期5-8,共4页
针对现有井下定位系统大多只能提供区域性定位功能,无法为人员或设备提供精准、实时的位置信息的问题,提出了基于CSS技术的井下精确定位系统设计方案。该系统利用SDS-TWR定位算法和定位管理协议,在得到高定位精度的同时,不需要进行系统... 针对现有井下定位系统大多只能提供区域性定位功能,无法为人员或设备提供精准、实时的位置信息的问题,提出了基于CSS技术的井下精确定位系统设计方案。该系统利用SDS-TWR定位算法和定位管理协议,在得到高定位精度的同时,不需要进行系统的时钟同步,增强了系统的可实现性和稳定性。井下测试结果表明,该系统可实现井下设备和人员的高精度定位,定位精度达到3m以内,最远传输距离达到350m。 展开更多
关键词 煤矿井下 精确定位 线性调频扩频 低功耗 SDS-TWR 定位管理协议
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基于非视距鉴别的井下精确定位技术研究 被引量：6
8
作者 温良 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第7期109-115,共7页
针对煤矿井下动目标精确定位系统定位精度低且受非视距条件限制严重的问题,研究信号飞行时间TOF和信号接收强度指示RSSI定位算法的特点及其技术局限性,提出利用已知的锚节点之间的距离,通过TOF和RSSI方法分别得到2组盲节点到2个锚节点... 针对煤矿井下动目标精确定位系统定位精度低且受非视距条件限制严重的问题,研究信号飞行时间TOF和信号接收强度指示RSSI定位算法的特点及其技术局限性,提出利用已知的锚节点之间的距离,通过TOF和RSSI方法分别得到2组盲节点到2个锚节点的距离比公式的方法,并根据时间差和接收信号强度差分别进行测距运算,以提高定位精度;研究TOF算法和RSSI算法对非视距条件的敏感性,发现RSSI算法对非视距条件的敏感性明显高于TOF方法,并以此作为鉴别非视距条件的依据,通过仿真和试验方法表明,该方法可以得到小于5 m的精确定位误差。 展开更多
关键词 精确定位 煤矿井下 TOF定位算法 RSSI算法 非视距鉴别
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井下近钻头无线随钻测量技术研究及应用
9
作者 郝永军 《煤炭与化工》 2025年第2期46-49,53,共5页
近钻头电磁波随钻测量技术在井下定向钻探过程中,可提供孔底附近岩层的自然伽马值,从而对钻孔揭露的煤层、煤层顶底板岩性以及陷落柱、裂隙等构造进行有效识别。本文针对峰峰矿区地质条件复杂、陷落柱和裂隙等构造隐伏且无规律,以及采... 近钻头电磁波随钻测量技术在井下定向钻探过程中,可提供孔底附近岩层的自然伽马值,从而对钻孔揭露的煤层、煤层顶底板岩性以及陷落柱、裂隙等构造进行有效识别。本文针对峰峰矿区地质条件复杂、陷落柱和裂隙等构造隐伏且无规律,以及采掘作业安全需求与构造精度探查不足的问题,通过研究无线随钻伽马测量技术,结合近钻头电磁波技术,以峰峰集团孙庄矿126402工作面为例,优化了该技术在非取芯钻孔中的应用。研究过程中,在井下定向钻探中实时获取钻头位置信息,并对周围岩性进行精准判定。结果表明,该技术能够高效识别煤层、顶底板岩性及陷落柱、裂隙等构造,提高了井下地质、水文地质、瓦斯探查钻孔的钻探成果质量,提升了隐伏地质构造的预测预报能力,为煤炭安全高效开采提供了地质保障。 展开更多
关键词 近钻头 无线 随钻测量 伽马技术 煤矿井下
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基于无线定位技术的煤矿井下人员定位系统研究 被引量：26
10
作者 唐春玲 孙明刚 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第1期116-118,共3页
煤矿井下人员定位系统是矿井开采、人员安全及疏散方案制定的保障和依据。文章以井下人员定位技术为研究对象,分析了基于RFID、WIFI、ZigBee和UWB四种技术的人员定位系统,并进行了比对。该研究为入井人员定位系统方案制定和环境适应性... 煤矿井下人员定位系统是矿井开采、人员安全及疏散方案制定的保障和依据。文章以井下人员定位技术为研究对象,分析了基于RFID、WIFI、ZigBee和UWB四种技术的人员定位系统,并进行了比对。该研究为入井人员定位系统方案制定和环境适应性选择提供了参考。 展开更多
关键词 煤矿井下定位 无线定位技术 UWB
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煤矿井下UWB定位系统的基站布局优化 被引量：2
11
作者 马超 姚兴 田诚 《煤矿机械》 2024年第1期119-122,共4页
超宽带(UWB)系统在煤矿井下人员和设备定位方面应用较为广泛,为了进一步提高UWB系统的定位精度,对UWB定位系统的基站布局进行优化。以几何精度因子(GDOP)为评价指标,从基站数量、基站几何布局和基站垂直布局等方面,设计了不同的基站布... 超宽带(UWB)系统在煤矿井下人员和设备定位方面应用较为广泛,为了进一步提高UWB系统的定位精度,对UWB定位系统的基站布局进行优化。以几何精度因子(GDOP)为评价指标,从基站数量、基站几何布局和基站垂直布局等方面,设计了不同的基站布局方案,并进行了对比分析。为UWB定位系统的布局提供了参考依据,有利于提高UWB系统的定位精度。 展开更多
关键词 煤矿井下 UWB 基站布局 精确定位
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井下无线技术在煤矿安全生产中的应用分析 被引量：1
12
作者 史跃伟 《能源与节能》 2024年第11期300-303,共4页
随着社会迅速发展,中国煤炭开采项目的规模不断扩大,满足社会能源需求的同时却带来了安全隐患,安全事故屡见不鲜。为应对此类情况,利用无线通信技术在煤炭开采区域进行监控。对无线通信技术进行分析,并研究了井下无线技术在煤矿安全生... 随着社会迅速发展,中国煤炭开采项目的规模不断扩大,满足社会能源需求的同时却带来了安全隐患,安全事故屡见不鲜。为应对此类情况,利用无线通信技术在煤炭开采区域进行监控。对无线通信技术进行分析,并研究了井下无线技术在煤矿安全生产中的应用,以期为日后的煤矿开采工作提供帮助。 展开更多
关键词 井下无线技术 煤矿安全 技术应用
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基于WSNs的煤矿井下人员安全定位研究 被引量：1
13
作者 闫丽君 《矿业装备》 2024年第6期72-74,共3页
针对现有煤矿井下人员安全定位方法存在的精度低、偏差大等问题,提出一种基于WSNs的井下人员定位方法。WSNs网络由大量随机布置的低成本无线传感器节点构成,在组网便捷性、功能性和稳定性等方面具有更大的优势。从结构设计方面来看,WSN... 针对现有煤矿井下人员安全定位方法存在的精度低、偏差大等问题,提出一种基于WSNs的井下人员定位方法。WSNs网络由大量随机布置的低成本无线传感器节点构成,在组网便捷性、功能性和稳定性等方面具有更大的优势。从结构设计方面来看,WSNs网络包括了普通传感器节点、汇聚节点、网关节点和后台上位机。其中普通节点负责采集其通信覆盖半径范围内相关数据信息,传递给汇聚节点。WSNs网络中的节点具有无线自组织的优势,其动态拓扑结构处于不断地变化之中且网络的稳定性较强。在基于WSNs网络传感器节点定位过程中,会存在一定偏差,为此,基于三角质心法可以实现井下人员的精准定位,提升煤矿井下人员作业过程的安全性。 展开更多
关键词 WSNS 煤矿井下 安全 定位 无线自组织
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基于无线传感器网络的煤矿井下人员定位系统的研究与实现 被引量：8
14
作者 杨翠芳 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2013年第1期160-161,共2页
本文首先简要介绍了几种常见的煤矿井下定位系统及其特点,进而对无线传感器网络技术进行概述,并在此基础上提出基于无线传感器网络的井下人员定位系统设计与实现。
关键词 无线传感网络 煤矿 井下人员定位系统
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煤矿井下4G无线通信系统的设计策略研究
15
作者 彭飞 《中国新通信》 2024年第18期7-9,共3页
煤矿井下4G无线通信系统是利用4G技术实现煤矿井下无线通信的系统,具有提高通信质量、保障矿工安全、提高生产效率和降低投资成本等优势。随着时代的进步,煤矿安全生产对于通信等各方面提出更高的要求,这就需要进一步完善4G无线通信系... 煤矿井下4G无线通信系统是利用4G技术实现煤矿井下无线通信的系统,具有提高通信质量、保障矿工安全、提高生产效率和降低投资成本等优势。随着时代的进步,煤矿安全生产对于通信等各方面提出更高的要求,这就需要进一步完善4G无线通信系统的设计,并朝着更加先进的方向转型,最大限度为煤矿井下生产提供充分的通信保障,从而促进煤矿企业稳定健康的发展。基于此,本文围绕煤矿井下的特征,对煤矿井下4G无线通信系统的设计策略进行了研究。 展开更多
关键词 煤矿井下 4G无线通信系统 设计策略
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基于UWB精确定位的辅助运输交通灯自动控制系统 被引量：10
16
作者 包翔宇 单成伟 吴岩明 《工矿自动化》 北大核心 2022年第6期100-111,共12页
针对当前辅助运输系统缺少有效的控制策略,车辆在路口盲区候车无序、错车困难,易发生碰撞事故,导致运输效率低的问题,设计了一种基于UWB精确定位的辅助运输交通灯自动控制系统。该系统确定了UWB定位基站在典型路口处的分布要求,设置了... 针对当前辅助运输系统缺少有效的控制策略,车辆在路口盲区候车无序、错车困难,易发生碰撞事故,导致运输效率低的问题,设计了一种基于UWB精确定位的辅助运输交通灯自动控制系统。该系统确定了UWB定位基站在典型路口处的分布要求,设置了位置信息和行驶状态2个控制参数、多种放行机制和区间管控策略,规定了岔口的排序原则和优先级,具有自动控制、手动控制和定时切换3种控制模式。首先UWB定位基站扫描车辆定位卡数据,逻辑控制器实时读取定位基站的车辆数据信息并求解车辆的位置信息和行驶状态,控制交通灯执行控制指令,指挥运输车辆有序通行。逻辑控制器与上位机通过环网连接,上位机可下发控制指令远程变灯,逻辑控制器实时地将井下车辆的行驶数据、异常驾驶行为、交通灯状态等多种信息上传至上位机矿井车辆调度系统,实现就地控制与远程辅控相结合。在模拟巷道对该系统进行测试,结果表明:逻辑控制器代码运行正常,系统的逻辑响应时间<200 ms,交通灯状态切换的响应时间<1 s,弯道报警器能正确执行报警指令。大海则煤矿使用无轨车辆执行井下运输任务,在录车辆约140辆,运输线路不固定且运输任务繁重,重要路口流量大。该系统在环境复杂的大海则煤矿的应用结果表明,路口信息配置灵活,能够高度适配现场各个形式的路口,满足具体的路口管控需求;通过调整控制门限,系统能够调整路口控制区域的大小,适应现场运输流量的变化;定位基站采用不同的数据获取策略,降低了定位分站的铺设数量和施工成本;上位机能够实时监测井下车辆的交通调度状态,监控车辆的驾驶行为,实现了交通灯的远程管控。 展开更多
关键词 煤矿辅助运输 智能辅助运输一体化管控 定位基站 超宽带精确定位 路口管控 井下交通灯
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基于无线访问节点选择的煤矿井下定位方法 被引量：3
17
作者 季鹏 赵培培 +1 位作者 宋明智 张柯楠 《工矿自动化》 北大核心 2019年第6期69-72,共4页
针对量子粒子群优化-基于阶次序列定位(QPSO-SBL)方法定位精度较低的问题,采用基于信息增益的无线访问节点(AP)选择算法对其进行优化,由此提出了一种基于无线AP选择的煤矿井下定位方法。该方法根据AP的综合可辨识性按照降序对所有AP进... 针对量子粒子群优化-基于阶次序列定位(QPSO-SBL)方法定位精度较低的问题,采用基于信息增益的无线访问节点(AP)选择算法对其进行优化,由此提出了一种基于无线AP选择的煤矿井下定位方法。该方法根据AP的综合可辨识性按照降序对所有AP进行排列,选取前k个AP组成可用AP集合,将可用AP集合作为QPSO-SBL方法的输入量,通过QPSO-SBL方法得出定位结果。试验结果表明,基于无线AP选择的煤矿井下定位方法较QPSO-SBL方法的平均定位误差降低了约10.2%,整体稳定性较强,定位效果较好。 展开更多
关键词 煤矿井下定位 无线传感网络 信息增益 AP选择 QPSO-SBL方法
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基于无线通讯的煤矿井下人员定位系统设计应用分析 被引量：6
18
作者 续继俊 《矿业装备》 2023年第5期66-68,共3页
为了有效解决煤矿井下作业人员定位系统定位精确度不足等问题,通过引入无线通讯技术,设计全新的煤矿井下人员定位系统。该系统能够结合不同的工况,设计多元化的定位和通讯功能,提高井下人员定位精度,保障人员作业安全,为安全事故发生时... 为了有效解决煤矿井下作业人员定位系统定位精确度不足等问题,通过引入无线通讯技术,设计全新的煤矿井下人员定位系统。该系统能够结合不同的工况,设计多元化的定位和通讯功能,提高井下人员定位精度,保障人员作业安全,为安全事故发生时的人员快速救援提供可靠支持。 展开更多
关键词 无线通讯 煤矿井下 定位系统 设计应用
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高感知度无线通信技术实现井下人员准确定位考勤 被引量：1
19
作者 邵军 张作伟 +1 位作者 张作礼 邵辉 《山东国土资源》 2010年第8期34-36,共3页
山东亨达煤业茅庄矿开采30多年来,形成了多个层平巷同时作业的情况。在对各层井下作业人员进行安全保障和考勤管理时,准确的定位是关键。通过采用新的符合《AQ 6210-2007》标准要求的高感知度无线通信技术,亨达矿业实现了各作业层的人... 山东亨达煤业茅庄矿开采30多年来,形成了多个层平巷同时作业的情况。在对各层井下作业人员进行安全保障和考勤管理时,准确的定位是关键。通过采用新的符合《AQ 6210-2007》标准要求的高感知度无线通信技术,亨达矿业实现了各作业层的人员准确定位和考勤。 展开更多
关键词 煤矿感知度 无线技术 井下定位 考勤 山东泰安
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煤矿井下无线通信及人员精准定位系统的融合应用 被引量：4
20
作者 崔振杰 杨晴 《山东煤炭科技》 2021年第6期176-178,181,共4页
为减少煤矿安全事故的发生,提高事故应急处理能力,彭庄煤矿提前布局,采用井下无线通信及人员精准定位融合应用系统。该系统运用了行业领先的UWB精确定位技术、WIFI通信技术,数字传输技术、GIS地理识别技术等,共涉及94个分站,在实现高精... 为减少煤矿安全事故的发生,提高事故应急处理能力,彭庄煤矿提前布局,采用井下无线通信及人员精准定位融合应用系统。该系统运用了行业领先的UWB精确定位技术、WIFI通信技术,数字传输技术、GIS地理识别技术等,共涉及94个分站,在实现高精度、高强度的井下实时定位与通信的基础上,创新加入了超员报警功能。经优化设计后,该系统运行平稳。 展开更多
关键词 煤矿 井下无线通信 人员精准定位 融合系统
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