zigbee人员定位技术系统组成及自身特点

一，功能及特点
1.考勤和定位：系统通过对考勤点的定义，可以判定人员的出入井，并根据出入井的时间间隔，确定人员的井下工作时间，从而实现考勤功能；通过对各个读卡器数据的分析整理，可以确定某一时间最后读取该标识卡的读卡器，从而可以实现定位功能；同时可以实现人员历史轨迹查询和下井人员统计；
2.数据采集和分析：下井人员持卡通过读卡器时，读卡器用非接触方式采集标识卡的卡号，地面中心站通过巡检方式，读取井下各读卡器的数据并记录到数据库；通过对数据进行分析处理，判断出相应的标识卡所在的位置，并在主画面上显示出各个读卡器附近的人数；
3.屏幕显示与打印制表：系统程序通过中心站屏幕能够显示出矿井巷道和读卡器的分布示意图，并显示出读卡器附近的人数等相关信息；可根据操作人员设定的相应条件，生成报表并打印；
4. 读卡器双供电模式：井下读卡器采用双电源供电模式，可自由选择读卡器就地电源供电和电池供电模式，防止异常情况下发生采集数据丢失和漏卡；
5. 标识卡独立供电模式：采用先进的无线发射技术，有效解决标识卡节电技术问题，实现标识卡独立供电模式，既缩小了标识卡的体积，又可以防止以往其他公司标识卡利用矿灯电池供电造成的矿灯耗电和矿灯缺电时产生考勤定位不精确和人员统计不准确的问题；
6. 独特的防冲突技术：采用独特的数据处理技术，准确快速的采集标识卡，有效解决了由于同一频率同一时间卡数太多，读卡器数据冲突造成错读、漏读标识卡而导致的考勤定位不精确和人员统计不准确的问题；
7. 全方位实时网络多点现场监视：通过客户端程序可以实现多点同时查看井下读卡器的人员出入情况，单一人员的井下行动轨迹，并可实时监看和产生报表，实现井下作业人员数据共享、信息沟通与实时管理；
8. 多种组网方式：KJ153矿用人员管理系统有多种灵活的组网方式，根据各矿的实际情况提供不同的组网方式：485总线方式，光纤中继组网方式，无线组网方式；
9. 系统自诊断：井下任一读卡器的通讯发生故障时，系统可显示出相应读卡器的故障提示。

二、zigbee人员定位系统系统特点

（1）基于GIS技术的地理信息显示、查询系统
（2）井下大范围覆盖
（3）定位精度高、误码率低
（4）符合AQ6210-2007标准
（5）主机互为备份可靠性高
（6）光纤与无线综合布局、光纤环网提供了高可靠系
（7）经验有光以太网接口，便于连网

（8）全本安设备（与隔爆型设备相比具有本质上的优势），断电情况下可持续工作两小时以上。

三，zigbee人员定位系统系统组成:
人员无线定位系统，是由工作人员随身携带无线定位终端，并以无线的方式和无线定位基站保持连接；无线定位基站安装在山洞内壁上，无线定位基站通过无线方式与中心节点连接，中心节点通过RS485总线与定位系统服务器相连，中心节点负责管理其控制范围内的无线定位终端的相关信息，并用有线的方式将相关信息上报给定位系统服务器；定位系统服务器负责对相关信息的处理、显示和报警。系统框架图如图1 所示。

图1 系统原理图

四，系统组成

工作人员无线定位系统主要由无线定位基站、无线定位卡、中心节点和定位系统服务器、电源系统等设备组成。各组成部分主要性能：

(1)定位系统服务器：主要负责各网络传输节点所发信息的存储，并能对信息进行分析处理和显示，将节点的位置在地图上表示出来。

(2)无线定位基站：实现对无线定位卡数据的采集并通过无线的方式将信息发送给中心节点，同时承载其它无线基站数据信息的中继转发功能。主要包括：微处理器、ZigBee芯片和RS485通信转换芯片。

(3)无线定位卡：主要是通过定时向系统发信号进行注册，来实现人员的定位。主要包括：微处理器、ZigBee芯片、报警按钮、报警指示灯、蜂鸣器和供电电池。

(4)中心节点：负责与无线定位基站通信，并通过有线方式与定位系统服务器通信。

(5)通信隔离转换器：此模块完成RS232总线与RS485总线的转换，在功能上作为定位系统服务器与中心节点之间的数据传输通道。

(6)电源：对无线定位基站进行供电。无线定位卡采用纽扣电池供电。

五，zigbee的特点

ZigBee是一种无线连接，可事情在2.4GHz(环球盛行)、868MHz(欧洲盛行)和915 MHz(美国盛行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范畴内,但可以连续增长。作为一种无线通信技能，ZigBee具有如下特点：
　　(1) 低功耗: 由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且接纳了休眠模式，功耗低,因此ZigBee配置非常省电。据估算，ZigBee配置仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的利用时间,这是别的无线配置望尘莫及的。
　　(2) 成本低： ZigBee模块的初始成本在6美元左右，预计很快就能降到1.5—2.5美元, 并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对付ZigBee也是一个要害的因素。
　　(3) 时延短: 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典范的搜刮配置时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动配置信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技能实用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场所等)应用。
　　(4) 网络容量大： 一个星型布局的Zigbee网络最多可以容纳254个从配置和一个主配置， 一个地区内可以同时存在最多100个ZigBee网络, 而且网络组成机动。
　　(5) 可靠: 采取了碰撞克制战略，同时为必要牢固带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和辩论。MAC层接纳了完全确认的数据传输模式， 每个发送的数据包都必须等候汲取方的确认信息。要是传输进程中出现问题可以举行重发。
　　(6) 宁静： ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完备性查抄成果,支持鉴权和认证， 接纳了AES-128的加密算法,各个应用可以机动确定其宁静属性。

作者：u011308691 发表于2014-1-11 12:29:55 原文链接

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