[實用新型]基于距離約束的井下電磁波超聲聯合定位系統

有效

• 申請號: 201220330441.4
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN202870292U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 孫繼平;李宗偉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G01S5/00
• 分類號: G01S5/00;G01S5/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于距離約束的井下電磁波超聲聯合定位系統，其特征在于，包括地面監控中心，上層終端，井下中心站，網關節點，光纖，總線，錨節點，移動節點；

所述地面監控中心是一臺計算機或者服務器，或者是多臺計算機或者服務器組成的計算機網絡；地面監控中心從井下中心站接收從井下發來的定位數據包，處理定位數據包；

所述上層終端是處在遠地的監控中心，通過Internet網絡與地面監控中心連接，獲取實時監測數據；

所述井下中心站是交換機，匯聚網關節點通過總線發過來的定位數據包，通過光纖傳輸到地面監控中心；

所述網關節點布設在支巷道的端點，接收錨節點轉發的移動節點發射的定位數據包，通過總線傳送到井下中心站；

所述每個移動節點分配一個識別碼，識別碼與攜帶移動節點的人員身份或設備名稱唯一對應，對應關系存儲于地面監控中心；移動節點以超聲波為傳輸介質向一側巷道壁發射超聲波信號并接收反射回波，測量其與巷道壁的距離，以電磁波為傳輸介質與錨節點進行通信，獲取錨節點發射信號的接收強度和錨節點數字編號，處理形成定位數據包；移動節點將定位數據包發送給最近的錨節點，定位數據包經過錨節點間的存儲轉發至地面監控中心；

所述錨節點懸掛于巷道頂板，距兩側巷道壁距離相等；錨節點向移動節點發射電磁波定位信號，接收移動節點發射的電磁波定位請求信號和定位數據包，將移動節點的定位數據包發送至相鄰錨節點或網關節點，每個錨節點接收相鄰錨節點的數據包并存儲轉發至相鄰的另一個錨節點，接力轉發數據包直至到網關節點，每個錨節點分配一個數字編號N，數字編號與其位置坐標對應，對應關系存儲于地面監控中心；規定井下巷道縱向坐標軸坐標增大的方向為正方向，N的數值沿著正方向增大；

所述總線是CAN總線，或局域網總線，或RS-485總線，連接網關節點與井下中心站，實現網關節點與井下中心站之間的數據傳輸；

所述光纖連接井下中心站與地面監控中心，實現地面監控中心與井下中心站的數據傳輸；

所述井下電磁波超聲聯合定位系統中的井下設備，包括網關節點、總線、錨節點、移動節點，全是本質安全型設備。

2.根據權利要求1所述基于距離約束的井下電磁波超聲聯合定位系統，其特征在于，所述網關節點包括：處理器存儲器單元、電磁波收發單元、傳感器、電源、總線模塊；

所述錨節點包括：處理器存儲器單元、電磁波收發單元、傳感器、電源；

所述移動節點包括：處理器存儲器單元、電磁波收發單元、超聲波收發單元、傳感器、?電源。

3.根據權利要求2所述基于距離約束的井下電磁波超聲聯合定位系統，其特征在于，網關節點、錨節點、移動節點中的傳感器、電磁波收發單元、移動節點中的超聲波收發單元和網關節點中的總線模塊分別與各節點中的處理器存儲器單元相連；各節點的電磁波收發單元接收和發送無線電磁波信號，移動節點中的超聲波收發單元接收和發送超聲波信號；網關節點、錨節點和移動節點中的傳感器檢測周圍環境的溫度、濕度、甲烷濃度信息，檢測結果用與定位數據相同的傳輸方式，傳送到地面監控中心；各節點中的處理器存儲器單元存儲、處理接收的數據，控制其它單元的運行；網關節點中的總線模塊連接總線；各節點中的電源提供電能。?