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基于CNN-LSTM的井下人员行为模式识别模型 被引量:3
1
作者 崔丽珍 张清宇 +1 位作者 郭倩倩 马宝良 《无线电工程》 北大核心 2023年第6期1375-1381,共7页
针对井下人员日常工作时的运动状态多变且智能手机位置不固定,导致仅考虑单一运动模式下的人员定位精度低的问题,提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的CNN-LST... 针对井下人员日常工作时的运动状态多变且智能手机位置不固定,导致仅考虑单一运动模式下的人员定位精度低的问题,提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的CNN-LSTM井下人员行为模式识别模型。通过智能手机采集井下人员工作状态中的加速度、陀螺仪惯性数据进行运动模式识别,该模型融合了CNN和LSTM两层操作,CNN提取序列的空间特征,LSTM提取时间维度上的特征,对井下人员运动类别及智能手机位置定义,数据预处理后使用CNN-LSTM模型作为分类器进行矿工井下日常行为分类,根据分类结果排除对定位的干扰行为,辅助井下智能手机人员定位算法更新矿工位置,以此来提高井下人员定位算法的抗干扰性和实用性。在井下人员日常行为模式数据集上进行了测试实验,结果表明,提出的CNN-LSTM分类模型对矿工行为模式识别准确率为98.71%。 展开更多
关键词 井下人员 智能手机 卷积神经网络 长短期记忆 行为模式识别
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基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究 被引量:6
2
作者 田祥雄 《能源与节能》 2018年第7期46-47,67,共3页
对基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统进行研究与应用,是当前煤矿行业实现安全生产的首要任务。介绍了WiFi无线通信技术及其优点,叙述了WiFi技术实现定位功能的原理,并在此基础上展开了对基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统的相关研究... 对基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统进行研究与应用,是当前煤矿行业实现安全生产的首要任务。介绍了WiFi无线通信技术及其优点,叙述了WiFi技术实现定位功能的原理,并在此基础上展开了对基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统的相关研究,以供参考。 展开更多
关键词 WIFI技术 煤矿 井下人员 定位系统
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基于ZigBee的井下人员生理指标监测系统设计 被引量:6
3
作者 黄剑波 朱宗玖 徐欢 《工矿自动化》 北大核心 2014年第2期8-10,共3页
针对传统的井下人员监测系统多用于井下人员的定位而无法实时获取井下人员生理指标的问题,设计了一种基于ZigBee的井下人员生理指标监测系统。该系统通过多个无线传感器采集井下人员生理指标,路由器接收传感器采集到的生理指标数据,并... 针对传统的井下人员监测系统多用于井下人员的定位而无法实时获取井下人员生理指标的问题,设计了一种基于ZigBee的井下人员生理指标监测系统。该系统通过多个无线传感器采集井下人员生理指标,路由器接收传感器采集到的生理指标数据,并通过无线链路发送给网关;网关通过以太网接口将数据上传到地面监测中心,实现井下人员生理指标的实时监测。测试结果表明,该系统满足心率监测要求,进一步提高了煤矿安全管理水平。 展开更多
关键词 井下人员 生理指标 ZIGBEE 传感器 JN5139
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基于蓝牙4.0的低功耗井下人员定位跟踪系统研究 被引量:5
4
作者 张丽 《矿业研究与开发》 北大核心 2017年第6期74-77,共4页
为解决矿山井下人员多种定位跟踪系统普遍存在的高复杂度、定位精度低、续航能力差等问题,提出一种基于蓝牙4.0的低功耗井下人员定位跟踪系统,并对该定位跟踪系统的定位跟踪算法以及系统软硬件进行了研究分析,提出了该系统的软硬件设计... 为解决矿山井下人员多种定位跟踪系统普遍存在的高复杂度、定位精度低、续航能力差等问题,提出一种基于蓝牙4.0的低功耗井下人员定位跟踪系统,并对该定位跟踪系统的定位跟踪算法以及系统软硬件进行了研究分析,提出了该系统的软硬件设计以及定位跟踪算法的实现方法,并通过仿真模拟对该系统方案进行了检验,结果表明:基于蓝牙4.0的低功耗井下人员定位跟踪系统的跟踪误差为0.26,且具有易于部署、定位准确、功耗低等优势,为矿山井下人员定位提供了新方案。 展开更多
关键词 蓝牙4.0 井下人员 精确定位 低功耗 定位跟踪 算法
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井下人员生理数据采集与处理系统设计 被引量:5
5
作者 郭天文 惠强 +2 位作者 潘元洪 乔子昱 吉晓祥 《工矿自动化》 北大核心 2017年第12期86-89,共4页
提出了一种井下人员生理数据采集与处理系统设计方案,着重介绍了数据采集终端硬件设计、数据采集与处理方法、ZigBee数据传输设计。该系统可实时采集井下人员的血氧饱和度、脉搏和体动数据,经处理后得出井下人员生理状态,并在上位机监... 提出了一种井下人员生理数据采集与处理系统设计方案,着重介绍了数据采集终端硬件设计、数据采集与处理方法、ZigBee数据传输设计。该系统可实时采集井下人员的血氧饱和度、脉搏和体动数据,经处理后得出井下人员生理状态,并在上位机监控界面上显示。测试结果表明,该系统数据采集准确率在90%以上,且数据传输可靠,未出现丢包现象。 展开更多
关键词 井下人员 生理状态 生理数据 血氧饱和度 脉搏 体动 ZIGBEE网络
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基于图像处理的井下人员身份识别 被引量:5
6
作者 杨米娜 《煤炭技术》 CAS 2018年第9期339-342,共4页
针对当前井下人员身份识别方法存在的误识率高、效率低等不足,设计了基于图像处理的井下人员身份识别方法。首先采集井下人员的图像,并对图像进行预处理,提取人员轮廓,然后从图像中提取井下人员身份识别的多种特征,对特征进行去冗余处理... 针对当前井下人员身份识别方法存在的误识率高、效率低等不足,设计了基于图像处理的井下人员身份识别方法。首先采集井下人员的图像,并对图像进行预处理,提取人员轮廓,然后从图像中提取井下人员身份识别的多种特征,对特征进行去冗余处理,最后采用支持向量机建立井下人员身份识别的分类器,并与其他井下人员身份识别方法进行了对比测试。结果表明,这种方法提高了井下人员身份识别的准确性,误识率不仅远远小于其他井下人员身份识别方法,而且井下人员身份识别效率更优,具有更高的实际应用价值。 展开更多
关键词 井下人员 身份识别 特征向量 误识率 图像去噪 支持向量机
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基于信道状态信息的井下人员行为识别方法研究 被引量:4
7
作者 梁晨阳 华钢 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第11期182-186,共5页
针对当前井下不安全行为识别率低的问题,提出了一种基于信道状态信息的井下人员行为识别方法。首先利用SOM聚类算法与多种滤波方法去除井下噪声,其次利用窗口函数和卷积神经网络优化状态判断模型,最后利用卷积神经网络输出行为识别结果... 针对当前井下不安全行为识别率低的问题,提出了一种基于信道状态信息的井下人员行为识别方法。首先利用SOM聚类算法与多种滤波方法去除井下噪声,其次利用窗口函数和卷积神经网络优化状态判断模型,最后利用卷积神经网络输出行为识别结果。实验结果表明,所提方法数据分割准确率达98.4%,优于阈值法;行为识别准确率达到93%,优于HDFi,Wi-ACR算法。 展开更多
关键词 井下人员 行为检测 信道状态信息 特征重构 数据分割 卷积神经网络
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基于位置感知网络的井下人员定位研究 被引量:3
8
作者 薛凯娟 樊智 《煤炭技术》 CAS 2018年第10期275-277,共3页
为了提高井下人员的定位精度,设计了基于位置感知网络的井下人员定位算法。首先根据超声波测距技术估计未知节点与参考节点间的距离,并通过误差校正方法对距离进行修正,然后采用三边定位算法计算未知节点的位置,实现井下人员定位,最后... 为了提高井下人员的定位精度,设计了基于位置感知网络的井下人员定位算法。首先根据超声波测距技术估计未知节点与参考节点间的距离,并通过误差校正方法对距离进行修正,然后采用三边定位算法计算未知节点的位置,实现井下人员定位,最后进行了井下人员定位的仿真模拟实验。结果表明,井下人员定位算法的精度达到95%以上,不仅抗干扰能力强,而且井下人员定位误差远小于其他定位算法。 展开更多
关键词 井下人员 位置感知 定位算法 回波信号
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基于物联网的井下透水智能定位研究
9
作者 鲁立 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第3期30-31,共2页
首先概述了井下透水定位与物联网技术的内涵,具体分析了物联网技术在井下透水智能定位的应用价值,探讨了基于物联网的井下透水智能定位原则与方案,最后进行了基于物联网的井下透水智能定位的设计,取得了很好效果。
关键词 物联网 井下透水 智能定位 井下人员
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煤矿井下人员安全监控系统设计与应用研究
10
作者 马芳 《煤炭与化工》 CAS 2021年第5期79-81,84,共4页
针对四台煤矿井下人员安全监控系统较差的问题,提出了具体的井下人员监控系统功能要求,进行井下人员安全监控系统总体架构的设计以及硬件和软件的设计。实践结果表明,设计的井下人员监控系统运行稳定可靠、抗毁伤能力强,实现了初始设计... 针对四台煤矿井下人员安全监控系统较差的问题,提出了具体的井下人员监控系统功能要求,进行井下人员安全监控系统总体架构的设计以及硬件和软件的设计。实践结果表明,设计的井下人员监控系统运行稳定可靠、抗毁伤能力强,实现了初始设计要求,提高了井下人员的作业安全性。 展开更多
关键词 井下人员 安全监控系统 煤矿安全
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基于ZigBee的井下人员精确定位方案及实现 被引量:18
11
作者 胡志坤 蒋英明 +2 位作者 王文祥 杨帆 谢定 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第5期159-162,170,共5页
针对矿井采用的传统RFID定位技术不能实现井下人员精确定位的问题,并根据矿井巷道的一维线性空间特点和井下人员的作业习惯,提出一套基于ZigBee的井下人员定位方案。方案将矿井巷道虚拟地划分为近基站区域和远基站区域,近基站区域采用R... 针对矿井采用的传统RFID定位技术不能实现井下人员精确定位的问题,并根据矿井巷道的一维线性空间特点和井下人员的作业习惯,提出一套基于ZigBee的井下人员定位方案。方案将矿井巷道虚拟地划分为近基站区域和远基站区域,近基站区域采用RSSI定位算法,并利用高斯滤波模型对接收功率值滤波,实现精确定位;远基站区域采用V-T(Velocity-Time)算法进行定位。实验表明算法在近基站区域测量最大绝对误差为3m,远基站区域最大绝对误差为5m。 展开更多
关键词 井下人员定位 RSSI定位算法 ZigBee技术 高斯滤波 无线定位
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煤矿井下精确定位系统研究 被引量:17
12
作者 陈伟 《工矿自动化》 北大核心 2019年第12期86-90,共5页
针对现有基于RFID,ZigBee,WiFi等技术的煤矿井下人员定位系统定位精度较低的问题,提出了融合可见光通信和惯性导航系统的煤矿井下精确定位系统。该系统以煤矿井下LED照明灯作为LED可见光定位基站,利用智能信息矿灯内置CMOS摄像头接收可... 针对现有基于RFID,ZigBee,WiFi等技术的煤矿井下人员定位系统定位精度较低的问题,提出了融合可见光通信和惯性导航系统的煤矿井下精确定位系统。该系统以煤矿井下LED照明灯作为LED可见光定位基站,利用智能信息矿灯内置CMOS摄像头接收可见光信号进行定位,利用智能信息矿灯内置加速度传感器和陀螺仪数据进行时间积分得到井下人员运动轨迹和方向,并通过智能信息矿灯识别LED可见光定位基站的ID编码信息重新定位来修正惯性导航数据,从而实现精确定位。在煤矿井下布置8个LED可见光定位基站,通过5台智能信息矿灯以正常速度移动来测试系统定位精度,结果表明系统定位误差小于1 m,满足煤矿井下人员定位精度要求。 展开更多
关键词 井下人员定位 精确定位 可见光通信 惯性导航 LED可见光定位基站 智能信息矿灯
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基于RFID技术的矿山物联网关键问题及其仿真 被引量:14
13
作者 张书建 汪云甲 范忻 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第5期113-116,共4页
RFID技术作为获取物体空间位置的关键技术,在物联网中的应用必将更加广泛。论述了RFID在矿山物联网中的应用及需要解决的关键问题。提出了一种应用RFID进行定位的改进算法,针对井下直巷道环境进行了仿真。结果证明,该算法的定位精度能... RFID技术作为获取物体空间位置的关键技术,在物联网中的应用必将更加广泛。论述了RFID在矿山物联网中的应用及需要解决的关键问题。提出了一种应用RFID进行定位的改进算法,针对井下直巷道环境进行了仿真。结果证明,该算法的定位精度能够满足井下目标定位的需求。 展开更多
关键词 感知矿山 物联网 无线射频识别 数字矿山 井下人员定位
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基于UWB的井下人员定位算法研究 被引量:13
14
作者 贺磊 魏明生 +3 位作者 仇欣宇 唐守锋 李文帅 张旭 《工矿自动化》 北大核心 2022年第6期134-138,共5页
针对井下高实时性、高精度的人员定位需求,研究了基于超宽带(UWB)的井下人员定位算法。采用双边双向测距(DS-TWR)方式测量定位基站与定位标签的距离,该方式不需要定位基站与定位标签系统时钟同步,从源头上提高了定位精度。根据测距信息... 针对井下高实时性、高精度的人员定位需求,研究了基于超宽带(UWB)的井下人员定位算法。采用双边双向测距(DS-TWR)方式测量定位基站与定位标签的距离,该方式不需要定位基站与定位标签系统时钟同步,从源头上提高了定位精度。根据测距信息,采用加权最小二乘(WLS)算法和CHAN两种位置解算算法估算定位标签的坐标,通过静态实验和动态实验对2种算法的性能进行对比分析,并通过均方根误差和误差累计分布函数(CDF)综合评估定位精度。实验结果表明:静态实验时,CHAN算法和WLS算法的均方根误差分别为5.878 6,8.007 4 cm,CHAN算法的均方根误差比WLS算法低26.59%;动态实验时,CHAN算法和WLS算法的均方根误差分别为12.292 3,21.180 9 cm,CHAN算法的均方根误差比WLS算法低41.97%;CHAN算法的定位精度高于WLS算法,更加适用于煤矿井下人员定位。 展开更多
关键词 井下人员定位 超宽带 双边双向测距 加权最小二乘算法 CHAN算法
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基于聚类和K近邻算法的井下人员定位算法 被引量:13
15
作者 莫树培 唐琎 +2 位作者 汪郁 赖普坚 金礼模 《工矿自动化》 北大核心 2019年第4期43-48,76,共7页
针对现有基于指纹模的井下定位算法存在的计算量大、实时性低、定位精度较低的问题,提出了基于聚类和K近邻算法的井下人员定位算法。用二分k-means聚类算法对采集的RSSI数据进行分类,建立离线指纹数据库;无线移动终端和动态修正器实时采... 针对现有基于指纹模的井下定位算法存在的计算量大、实时性低、定位精度较低的问题,提出了基于聚类和K近邻算法的井下人员定位算法。用二分k-means聚类算法对采集的RSSI数据进行分类,建立离线指纹数据库;无线移动终端和动态修正器实时采集RSSI值,分别存储到在线定位数据库和动态修正数据库;根据待测点和动态修正器的离线数据和实时数据,采用软硬件动态修正加权K近邻算法计算权重值,结合离线指纹数据库中待测点的物理位置信息估算其实时位置。实验分析结果表明,所提定位算法的最小标准误差为0.46m,最大标准误差为3.26m,平均误差为1.62m。对比分析结果表明,与未进行聚类分析的算法相比,本文算法的精度更高,实时性更好;与未动态修正权重值的算法相比,本文算法的运算时间略有增加,但定位精度提高了37.21%。 展开更多
关键词 井下人员定位 指纹定位 二分k-means聚类算法 软硬件动态修正加权K近邻算法 动态修正
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采用分段加权最小二乘法的井下人员实时定位系统设计 被引量:13
16
作者 莫树培 李国良 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第3期32-36,共5页
基于井下无线局域网系统,采用自制无线移动终端扫描AP节点获取MAC地址和信号强度信息RSSI,并同时采集温度、湿度、瓦斯浓度等环境信息数据,通过网络将信息数据传输到地面服务器。利用多边定位建立线性最小二乘模型,把井下巷道分为多个分... 基于井下无线局域网系统,采用自制无线移动终端扫描AP节点获取MAC地址和信号强度信息RSSI,并同时采集温度、湿度、瓦斯浓度等环境信息数据,通过网络将信息数据传输到地面服务器。利用多边定位建立线性最小二乘模型,把井下巷道分为多个分段,采用分段估计加权值得到动态加权矩阵。通过分段加权最小二乘算法计算出井下人员实时定位数据,最终生成煤矿井下人员周围环境数据库和人员轨迹数据库。试验结果表明,该系统定位平均误差小于1.88 m。利用修正加权矩阵和分段加权最小二乘算法,能保证井下电磁环境改变时系统定位稳定,且定位精度较高。 展开更多
关键词 井下人员实时定位 分段加权最小二乘 动态加权矩阵 分段估计权值 无线局域网
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基于LQI滤波与联合参数估计的井下人员定位算法 被引量:12
17
作者 邢智鹏 李春文 陆思聪 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1628-1633,共6页
现有的基于RFID技术的井下人员定位系统存在定位准确度低、抗干扰性差等问题。为提高井下人员定位算法的准确性和环境适应性,提出了一种在ZigBee通信协议框架下,基于LQI滤波与RSSI联合参数估计的定位算法。首先使用LQI指标对通过ZigBee... 现有的基于RFID技术的井下人员定位系统存在定位准确度低、抗干扰性差等问题。为提高井下人员定位算法的准确性和环境适应性,提出了一种在ZigBee通信协议框架下,基于LQI滤波与RSSI联合参数估计的定位算法。首先使用LQI指标对通过ZigBee芯片读取的原始RSSI数据进行滤波,其次对RSSI的信道参数和环境噪声参数进行联合估计,并依据环境噪声参数对距离估计进行补偿,最后利用最小二乘法完成定位计算。算法挖掘了现有硬件设备的潜力,更多考虑了环境对定位的影响,有效的提高了定位的准确度。最后通过ZigBee硬件平台验证了算法的有效性,与原有RSSI定位算法相比,改进算法将定位均方误差降低了约10%。 展开更多
关键词 井下人员定位 LQI滤波 RSSI 联合参数估计
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基于PSO-BP神经网络的煤矿井下自适应定位算法 被引量:10
18
作者 崔丽珍 许凡非 +1 位作者 王巧利 高丽丽 《工矿自动化》 北大核心 2018年第2期74-79,共6页
提出了一种基于PSO-BP神经网络的煤矿井下自适应定位算法。针对传统的基于测距模型的定位算法易受煤矿井下环境干扰、测距误差大的问题,选择指纹匹配定位模型。针对煤矿井下环境强时变性,易增大实时采集的指纹信息与离线阶段建立的静态... 提出了一种基于PSO-BP神经网络的煤矿井下自适应定位算法。针对传统的基于测距模型的定位算法易受煤矿井下环境干扰、测距误差大的问题,选择指纹匹配定位模型。针对煤矿井下环境强时变性,易增大实时采集的指纹信息与离线阶段建立的静态指纹数据库信息的匹配误差问题,将信标节点作为参考点的校准节点,以更好地反映参考点随环境变化的情况,避免增加额外的校准节点;在不增加硬件成本的同时,通过动态补偿法实时修正目标节点指纹数据,解决了指纹匹配定位模型自适应差的问题。匹配定位阶段采用PSO优化BP神经网络权值,以加速BP神经网络收敛,提高学习速度。实验结果表明,该算法更加适应随时间变化的煤矿井下环境,满足井下自适应定位要求。 展开更多
关键词 煤矿井下环境时变性 井下人员定位 自适应定位 指纹匹配 粒子群优化算法 BP神经网络
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一种新型井下人员组合定位系统设计 被引量:10
19
作者 刘勇 罗宇锋 +1 位作者 王红旗 李芳 《工矿自动化》 北大核心 2014年第2期11-15,共5页
针对目前井下人员定位精度低、无法实时全局定位、搜救被困人员困难等问题,设计了一种基于微惯性测量组合(MIMU)导航技术和WiFi技术相结合的井下人员组合定位系统;给出了发生矿难后的基于该组合定位系统的搜救方案。该系统利用WiFi提供... 针对目前井下人员定位精度低、无法实时全局定位、搜救被困人员困难等问题,设计了一种基于微惯性测量组合(MIMU)导航技术和WiFi技术相结合的井下人员组合定位系统;给出了发生矿难后的基于该组合定位系统的搜救方案。该系统利用WiFi提供的可靠位置信息来给定MIMU最初的位置信息并校正MIMU的位置,弥补了MIMU误差随时间累积的缺点;利用MIMU的实时全局定位来弥补WiFi的局部定位。选用卡尔曼滤波将两者进行信息融合,进行最优组合处理。测试结果表明,该系统实现了对矿井井下人员实时三维全局定位及快速搜救,具有一定的工程实际意义。 展开更多
关键词 井下人员定位 WIFI MIMU 卡尔曼滤波 信息融合 三维全局定位
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基于矿井WiFi通信系统的混合定位方法研究 被引量:9
20
作者 彭霞 《工矿自动化》 北大核心 2013年第8期28-31,共4页
分析了现有矿井目标定位方法原理及存在的问题:非测距定位中的基于射频识别技术的定位方法、基于蜂窝小区标识的定位方法和无线传感器网络定位方法只能确定目标节点的范围,定位精度较差;测距定位精度较高,但基于到达角度的定位方法、基... 分析了现有矿井目标定位方法原理及存在的问题:非测距定位中的基于射频识别技术的定位方法、基于蜂窝小区标识的定位方法和无线传感器网络定位方法只能确定目标节点的范围,定位精度较差;测距定位精度较高,但基于到达角度的定位方法、基于到达时间的定位方法和基于到达时间差的定位方法对硬件设备要求较高,难以在煤矿井下应用;基于接收信号强度的定位方法易于实现,但受环境噪声影响较大,定位精度降低。提出了一种基于矿井WiFi通信系统的混合定位方法,该方法分粗细两步进行定位:粗定位采用基于蜂窝小区标识的非测距定位方法,确定目标所在的小区范围;细定位采用基于接收信号强度的测距定位方法。该混合定位方法可以在不增加定位系统复杂度的情况下提高目标定位的精度。 展开更多
关键词 井下人员定位 定位精度 测距定位 非测距定位 混合定位 WiFi通信系统
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