1. 研究目的与意义（文献综述）

1.目的及意义

我国是世界上第一产煤大国，煤炭产量占世界的37%。我国煤炭资源丰富，但煤层分布条件复杂，自然灾害类型多。据统计，我国地下开采煤矿的煤炭产量约占95%，煤矿生产条件恶劣，自然灾害危害大。我国是世界上煤炭开采难度最大和安全生产难度最大的国家之一。因此，加强煤矿井下安全生产管理是保障我国煤炭工业安全有序发展的首要任务。

影响矿井安全生产的因素很多，主要有三个灾害因素即瓦斯爆炸、水灾和井下起火，这三个灾害中瓦斯爆炸尤为常见，并且是三灾害的首害。它的破坏作用极大，是一种瓦斯、煤尘、大火混合型的爆炸灾害。煤矿井下安全生产管理是一项复杂的系统工程。它包括对井下开采、通防、机电以及运输系统运行状态的监测，以及对矿工作业的协调与组织，进而为灾前预警、灾时救援提供及时准确的信息保障，为灾后事故追忆与责任认定提供客观的依据和准则。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容和目标

根据国内外研究现状及国内煤矿行业的具体实情，结合矿井生产作业的特殊性要求，本文采用zigbee技术设计了一种新型的矿井人员管理系统。整个系统是由一个全覆盖的井下无线传感器网络和一个地面有线网络共同组成每个矿工的矿帽内都被植入一个无线定位传感器，同时，井下巷道内布置有若干个无线信标，无线信标实时搜集无线定位传感器发出的无线信号，从而对矿工进行实时定位和身份识别，再通过无线传感器网络将数据信息实时的传输到地面计算机，一方面实现井下人员的考勤管理，另一方面为查询矿井中的人员分布情况和具体位置提供了依据，从而实现了煤矿企业的高效、安全管理。

本文主要涉及对井下人员定位系统的总体设计、方案论证、可行性分析、地面管理中心的软件设计与实现等内容,工作人员随身携带一个无线终端，通过基站接收到的信号，通过基于tdoa和aoa的煤矿井下三维定位算法，来计算出井下人员和基站的距离，实现精确定位，使井下人员的安全得到保障。

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅相关文献资料，提交开题报告，并完成英文文献翻译；

4-6周：论文开题；总体设计、界面设计；

7-9周：进行定位模块的设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 胡劲, 鞠波, 杨素, et al. 井下人员定位系统设计[j]. 制造业自动化, 2018, 40(3): 30-32.

[3] guo j, du j, xu d. navigation and positioning system applied in underground driverless vehicle based on imu[c]// 2018 international conference on robots amp; intelligent system (icris). 2018.

[4] 梁杰. 煤矿井下人员定位系统的设计与实现[j]. 信息通信, 2015(2):68-68.