[發明專利]一種基于可見光雙向通訊的礦下定位系統及方法

在審

• 申請號: 201510024943.2
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104601237A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 陳宇廷;章起豪;曾日盛
• 申請（專利權）人: 陳宇廷
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04W4/02
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種基于可見光雙向通訊的礦下定位系統，用于對巷道內礦下作業的礦工進行實時定位操作，其特征在于，所述系統包括設置在同一裝置上的巷道燈發射端和光信號接收端、設置在另一裝置上的光信號反射端、以及定位服務器端；

所述巷道燈發射端，包括多個設置在巷道頂部的LED巷道燈，用于以第一入射角發射帶有巷道燈地址信息的光信號；

所述光信號反射端，設置在所述礦工的礦帽上帶有礦工識別唯一標識，用于接收所述巷道燈發射端發射的光信號，并以第二入射角反射帶有確認礦工識別唯一標識的光信號；

所述光信號接收端，用于接收所述光信號反射端反射的帶有確認礦工識別唯一標識的光信號，并向定位服務器端發送帶有所述巷道燈地址信息和確認礦工識別唯一標識的光信號；

所述定位服務器端，用于接收所述光信號接收端的光信號并根據所述光信號的信息對礦工進行實時定位。

2.根據權利要求1所述的基于可見光雙向通訊的礦下定位系統，其特征在于，所述第二入射角與第一入射角相等。

3.根據權利要求1所述的基于可見光雙向通訊的礦下定位系統，其特征在于，所述巷道燈發射端包括依次相連的信息編碼模塊、發射模塊、調制模塊、信號放大模塊、驅動模塊、以及LED光源模塊；

所述信息編碼模塊用于對待發送的巷道燈地址信息進行預先編碼操作，所述發射模塊用于將編碼后的巷道燈地址信息以光信號形式發出，所述調制模塊用于將所述發射模塊發送的光信號進行調制得到調制信號，所述信號放大模塊用于將所述調制信號進行放大處理得到放大信號，所述驅動模塊用于根據所述放大信號驅動LED光源模塊進行發光，所述LED光源模塊用于向另一裝置以第一入射角發送帶有巷道燈地址信息的光信號；

所述光信號反射端包括依次相連的第一光電轉換模塊、第一解調模塊、微控制器模塊、以及反射模塊；

所述第一光電轉換模塊用于接收所述LED光源模塊發出的光信號并將所述光信號轉換為第一電信號，所述第一解調模塊用于將所述第一電信號進行解調得到第一解調信號，所述微控制器模塊用于根據所述第一解調信號的信息控制反射模塊進行光反射操作，所述反射模塊用于以第二入射角反射帶有確認礦工識別唯一標識的發射光信號、并將所述反射光信號發送至第二光電轉換模塊；所述第二入射角與第一入射角相等；

所述光信號接收端包括依次相連的第二光電轉換模塊、以及第二解調模塊；

所述第二光電轉換模塊用于接收所述反射模塊的發射光信號并將處理后的帶有所述巷道燈地址信息和確認礦工識別唯一標識的光信號轉換為第二電信號；所述第二解調模塊用于將所述第二光電轉換模塊輸出的第二電信號進行解調得到第二解調信號；?

所述定位服務器端包括依次相連的解碼模塊、定位模塊和輸出模塊；

所述解碼模塊用于對所述第二解調信號進行巷道燈地址解碼得到解碼信息，所述定位模塊用于根據解碼信息按照一預定算法計算并定位礦工的實時坐標，所述輸出模塊用于實時更新定位后的礦工坐標信息并進行輸出顯示。

4.根據權利要求1所述的基于可見光雙向通訊的礦下定位系統，其特征在于，預先將每一個LED巷道燈的地址坐標存儲于定位服務器端。

5.根據權利要求1所述的基于可見光雙向通訊的礦下定位系統，其特征在于，所述反射模塊中包含一反射鏡。

6.根據權利要求5所述的基于可見光雙向通訊的礦下定位系統，其特征在于，?所述反射鏡上還包含一鐵電液晶快門。

7.根據權利要求6所述的基于可見光雙向通訊的礦下定位系統，其特征在于，所述微控制器模塊通過控制鐵電液晶快門的開關來控制反射鏡進行光反射操作，當所述鐵電液晶快門的開關為打開狀態時，則反射光，當所述鐵電液晶快門的開關為關閉狀態時，則不反射光。

8.根據權利要求2所述的基于可見光雙向通訊的礦下定位系統，其特征在于，所述輸出模塊包括視頻、和/或音頻輸出。