分类号：单位代码：10220密级：东北石油大学硕士研究生学位论文论文题目：基于ZigBee的定位算法及井控人员定位实现研究硕士生：马莉指导教师：衣治安学科专业：软件工程研究方向：计算机网络与嵌入式系统ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringResearchofZigBee-BasedLocalizationAlgorithmandWellControlPersonnelPositioningCandidate:MaLiTutor:YiZhi-anSpecialty:SoftwareEngineeringDateoforalexamination:June6th，2015University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可以公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》、《中国博士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位东北石油大学硕士研究生学位论文论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：导师签名：日期：日期：I东北石油大学硕士研究生学位论文基于ZigBee的定位算法及井控人员定位实现研究摘要随着数字化油田的全面推进，油田的开采保障也在不断提升。石油钻井开采地位一直在国家税收和国民就业领域占据举足轻重的位置。国家对油田提出高产稳产的同时也要求安全生产的理念越来越深入人心，因为提高生产的安全性就能有效的保障人民群众各项安全，为经济和社会的繁荣发展奠定基础。本文所研究的井控人员定位系统是一种将钻井平台上的工作人员以及贵重设备接入网络，并进行实时定位监控的系统。本文采用的是自主研究定位算法+支持接收信号强度衰减测距建模的CC2530芯片解决方案，并选择实现ZigBee协议的Z-Stack协议栈实现组网及通信。1.本文概述了无线传感网络定位技术、定位系统、无线传感网的特点，详细阐述了ZigBee技术相关的基础理论。2.本文讨论了经典的定位方法的分类及其优缺点，系统地研究了无线信号传播模型，分析了无线信号传播模型中参数A、N对环境的依赖性，环境对接收信号强度的影响和接收信号强度对测距的影响。针对环境对接收信号强度影响的问题提出了采用BP神经网络模型修正RSSI值，由此提出了一种新的实时动态参数定位方法。在定位算法上，提出了更加精确的多点质心定位算法，进一步提高了定位的精度。最后将本文所提出的定位方法和算法进行了蒙特卡洛仿真，验证了定位算法的可行性和有效性。3.本文针对网关设备、移动节点和参考节点的软硬件做了较详细的设计，并结合了钻井平台的特点，设计和编写了上位机监控程序，同时实现了对串口数据的提取分析与录入存储，从而增加了显示井控操作人员踪迹的功能。本课题综合运用了人工神经网络、无线传感器网络、计算机技术和数据库等技术，能够实时更II东北石油大学硕士研究生学位论文新井控作业人员的位置信息，防止贵重的仪器设备被盗，对于井控人员培训、钻井平台上的防井喷演习和钻井生产都具有辅助作用。推动了油田的信息化进程，为油田的安全生产提供可靠的数据保障，因此本系统有着良好的市场应用前景和广阔的发展升级空间。关键词：ZigBee协议，接收信号强度，BP神经网络，定位算法，CC2530模块III东北石油大学硕士研究生学位论文ResearchofZigBee-BasedLocalizationAlgorithmandWellControlPersonnelPositioningABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthedigitaloilfield,theoilfielddrillingtechnologyhasbeenconstantlyprogressing.Theoildrillingstatushasbeenactingasapivotalpositioninthenationaleconomy.Ourcountrymakeclaimsthatweshouldbecomemoreandmorestrictinsafetyproduction,becauseitcanpreventlossofpe...