[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有輔助定位節(jié)點(diǎn)的工作面操作人員定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410103818.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103912312B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙文生;牛劍峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21F17/18
• 分類(lèi)號(hào): E21F17/18;E21D23/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于煤礦井下綜采工作面操作人員定位與安全保障的方法及其系統(tǒng)，尤其涉及一種帶有輔助定位節(jié)點(diǎn)的高精度人員定位方法。

背景技術(shù)

在煤礦井下，存在遙控控制的工作環(huán)境，遙控控制方便工人操作。然而，在現(xiàn)有情況下，出于安全的考慮，通過(guò)操作規(guī)程規(guī)定操作人員只能在限定區(qū)域操作，以避免由于所在區(qū)域設(shè)備動(dòng)作導(dǎo)致的意外發(fā)生。由于井下，尤其是工作面，其工作環(huán)境比較惡劣，如果采用人員精確定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)工作面人員精確定位，并閉鎖人員所在區(qū)域的設(shè)備，就能極大的改善操作人員的工作狀況，提升安全頂級(jí)，提高工作效率。

礦井人員定位系統(tǒng)是一種集無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、信息采集與網(wǎng)絡(luò)傳輸、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)為一體的動(dòng)態(tài)目標(biāo)監(jiān)控定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)觀察目標(biāo)的移動(dòng)情況、查詢(xún)目標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)、確定動(dòng)態(tài)目標(biāo)的當(dāng)前位置等，目前廣泛應(yīng)用于煤礦人員、設(shè)備、車(chē)輛的安全管理。

現(xiàn)有人員定位系統(tǒng)普遍采用場(chǎng)強(qiáng)或者電波飛行時(shí)間實(shí)現(xiàn)定位。然而，由于采掘工作面設(shè)備復(fù)雜，空間狹小，而且存在較多粉塵，高濕度等環(huán)境惡劣。無(wú)線電波容易產(chǎn)生反射繞射等現(xiàn)象，依靠場(chǎng)強(qiáng)及飛行時(shí)間的傳統(tǒng)定位系統(tǒng)在工作面往往定位精度較差，難于滿(mǎn)足工作面人員精確定位的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種具有輔助定位節(jié)點(diǎn)的工作面操作人員定位方法，包括工作面定位系統(tǒng)，所述工作面定位系統(tǒng)包括輔助定位節(jié)點(diǎn)、遙控器、接收器、電液控制系統(tǒng)；所述輔助定位節(jié)點(diǎn)內(nèi)含地址信息并具有無(wú)線通信功能，其分布安裝于工作面的固定位置；所述遙控器具有無(wú)線通信功能，可通過(guò)接收器與電液控制系統(tǒng)交互并控制支架動(dòng)作；所述接收器具有無(wú)線通信功能，可接收遙控器的指令信息并轉(zhuǎn)發(fā)至控制系統(tǒng)；所述電液控制系統(tǒng)具有對(duì)工作面支架進(jìn)行動(dòng)作控制的功能；

所述定位方法包括：遙控器進(jìn)入輔助定位節(jié)點(diǎn)所確定的范圍區(qū)域后確定自身所在位置，并與最近的接收器建立連接，通過(guò)接收器控制電液系統(tǒng)，同時(shí)閉鎖所在支架，實(shí)現(xiàn)工作面操作人員自動(dòng)定位并保證人員安全。

優(yōu)選所述輔助定位節(jié)點(diǎn)與所述遙控器通過(guò)無(wú)線信號(hào)交互數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)定位。

優(yōu)選所述的輔助定位節(jié)點(diǎn)包括無(wú)線傳輸模塊和電池。

優(yōu)選所述的輔助定位節(jié)點(diǎn)具有低功耗功能。

優(yōu)選所述遙控器具有無(wú)線通信模塊。

優(yōu)選所述遙控器通過(guò)所述接收器接入電液控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面支架的遙控控制。

優(yōu)選所述接收器具有無(wú)線通信功能和通信端口。

優(yōu)選所述電液控制系統(tǒng)具有通信端口，接收器可以通過(guò)所述通信端口接入控制系統(tǒng)并執(zhí)行控制動(dòng)作。

優(yōu)選所述人員定位系統(tǒng)優(yōu)化輔助定位節(jié)點(diǎn)無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送功率，實(shí)現(xiàn)輔助定位節(jié)點(diǎn)高密度布置，從而實(shí)現(xiàn)工作面人員精確定位。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，輔助定位節(jié)點(diǎn)體積小巧、成本低廉、安裝方便并具有較好的防塵防潮性能，可以長(zhǎng)期免維護(hù)工作。現(xiàn)有遙控型控制系統(tǒng)只需增加輔助定位節(jié)點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)操作人員自動(dòng)定位功能，通過(guò)本發(fā)明專(zhuān)利實(shí)現(xiàn)遙控型工作面操作人員自動(dòng)感知定位、支架自動(dòng)安全閉鎖，提高遙控型系統(tǒng)方便性的同時(shí)保證工作面安全性。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的定位系統(tǒng)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)附圖1，其顯示了本發(fā)明所述具有輔助定位節(jié)點(diǎn)的人員定位系統(tǒng)示意圖。

定位系統(tǒng)包括輔助定位節(jié)點(diǎn)、遙控器、接收器、電液控制系統(tǒng)；輔助定位節(jié)點(diǎn)內(nèi)置無(wú)線傳輸模塊、電池，并含有位置信息。輔助定位節(jié)點(diǎn)平時(shí)處于睡眠狀態(tài)，定時(shí)喚醒并發(fā)送含有本節(jié)點(diǎn)位置信息的數(shù)據(jù)幀。工作面支架操作人員攜帶的遙控器處于輔助定位節(jié)點(diǎn)附近時(shí)接收到輔助定位節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)幀，并同時(shí)獲取數(shù)據(jù)幀的信號(hào)強(qiáng)度信息，通過(guò)對(duì)所收到的不同輔助節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)幀的強(qiáng)度對(duì)比判斷遙控器接近哪個(gè)輔助定位節(jié)點(diǎn)，將輔助定位節(jié)點(diǎn)按照支架劃分成組，安裝在一個(gè)支架上的4個(gè)輔助定位節(jié)點(diǎn)為一組，通過(guò)加權(quán)平均形成遙控器與某一支架的數(shù)學(xué)關(guān)系，這樣可以克服天線極化方向，人、物體阻擋、吸收等干擾因素影響，提高系統(tǒng)定位精度，以上兩點(diǎn)并結(jié)合短距離內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)與距離近似線性關(guān)系可以對(duì)遙控器位于工作面的位置進(jìn)行精確定位。遙控器完成定位后自動(dòng)與所在支架的無(wú)線接收器建立數(shù)據(jù)連接，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)該支架的自動(dòng)閉鎖，并指示連接狀態(tài)、閉鎖信息，保護(hù)操作人員人身安全。遙控器可以通過(guò)無(wú)線鏈路與之連接的支架控制器操作支架。當(dāng)操作人員完成支架操作后位置移動(dòng)時(shí)，如前所述，遙控器所收到的輔助定位信息地址、強(qiáng)度等發(fā)生變化，遙控器依據(jù)最新的輔助定位信息判斷其所在位置，當(dāng)遙控器判斷位置發(fā)生變化時(shí)，其首先連接并閉鎖臨近支架，再解除原閉鎖支架并斷開(kāi)連接。