基于无线射频与arcgis的矿山井下人员避灾撤离模拟与研究

摘要

我国是重要的煤炭大国，由于煤炭特殊的分布与埋藏位置，煤炭开采本身就具有一定的危险性，同时由于中小煤矿企业众多，很多煤矿企业把安全放在了经济利益之后，导致煤矿事故频出。如今国家开始加大了对煤矿企业的监管、增加煤矿安全保障的投入。本文就探讨基于无线射频定位技术对井下工人的位置的定位，同时结合地理信息系统的可视化平台和arcgis的网络分析功能提出一种能解决最优避灾路线的新方案。论文的主要内容如下:
　　首先，探讨了目前流行的几种无线定位方案，并对它们进行了对比，综合性能、实施、安全性、成本等多方面因素选择了一种最适合煤矿井下人员定位的方案，并结合煤矿井下的具体情况，设计了基于无线射频技术的井下定位系统，包括硬件设计及软件上位机编码，实现了井下人员的实时定位和路线历史回放。
　　其次，介绍了地理信息系统的概念和体系架构，并搭建了arcgis可视化平台，将通过无线射频获得的井下人员的位置信息与地理信息系统平台相结合，从而将人员位置动态的展示在井下地图上，达到人员位置可视化的目的。
　　再次，研究了两种能够实现查询最优路径的方案，一种是传统的迪杰斯特拉算法，另一种是地理信息系统的网络分析，对这两种方案进行了模拟对比，从而选择了一种效率更高、更准确且更适合煤矿避灾实际的方案。
　　最后，设计了整个软硬件系统，包括无线射频人员定位展示模块，最优路径查询导航模块，附近设施、缓冲区分析模块等，并详细介绍了各模块的具体实现。