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基于先验距离的隧道人员定位系统的优化与实现
| 论文题名： | 基于先验距离的隧道人员定位系统的优化与实现 |
| 关键词： | 隧道施工;安全管理;人员定位;先验距离;无线局域网 |
| 摘要： | 公路，铁路交通的建设是国家经济发展的重要环节，我国的地理情况复杂，隧道建设就成为了必不可少的部分。隧道施工安全风险具有多关键、全过程、高发的特性。在发生意外时每每造成群死群伤，一直是施工安全管控的要点和难点。在此背景下我们开发了隧道人员定位的施工安全管理系统，将WSN技术应用于正在施工建设的隧道中，对隧道环境数据进行监测的同时对施工人员进行系统性的管理，完成定位和考勤的功能。 本文在阅读大量有关定位技术文献资料的基础上，分析了现有的定位技术，在原本的基于RSSI（信号接收强度）定位算法基础上进行改进以及完成了利用contiki操作系统的WSN定位系统的设计。论文首先对几类常用的近距离无线通讯技术的特点进行介绍并比较了它们的优缺点。然后对WSN的定位技术进行深入探讨。主要介绍了定位技术的基础理论;定位算法的分类比较;几种典型的定位算法等。 其次，在应用于隧道这个复杂环境的情况下，对传统的基于RSSI定位算法进行优化，提出了优化的基于先验距离的定位算法，使其适用于特定的环境。再进行了MATLAB仿真实验，结果表明优化后的定位算法大大提高了定位效果，达到了系统所期望的定位精度。 最后，我们构建了基于先验距离的隧道施工人员定位系统，将优化后的算法应用于系统中，证明了系统在实际应用中是可行的。主要工作包括:分析了contiki操作系统及设备组网;实现了网关节点、路由节点、锚节点及盲节点的硬件构成及软件设计，对分层多跳网络的组网及数据收发流程进行了详细分析，展示了上位机软件。在搭建的无线最小定位系统中完成了定位算法的优化及应用，得到了良好的定位效果。同时，基于该定位系统完成了隧道的施工管理。论文的工作对广西大量隧道的安全生产能够发挥重要的作用。 |
| 作者： | 童嘉欣 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 叶进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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