[發明專利]井下多源精確人員定位系統及方法

有效

• 申請號: 201811431068.X
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109826668B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 任保將;丁亮;常青;劉晉鋒;蔣偉;賈璐;安偉波
• 申請（專利權）人: 山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽煤礦
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;H04N7/18;H04W4/021;H04W4/33
• 代理公司: 合肥初航知識產權代理事務所(普通合伙) 34171
• 代理人: 謝永

本發明涉及礦井井下定位技術領域，具體地說，涉及一種井下多源精確人員定位系統及方法。本發明的井下多源精確人員定位系統包括：攝像裝置，其用于采集井下人員圖像信息；定位識別卡，其用于記載井下人員的身份信息，并用于攜帶于井下人員處；定位基站，其用于實時采集定位識別卡發送的無線信號；上位機，其用于對攝像裝置和定位基站處采集的信息進行處理；以及數據傳輸裝置，其用于實現攝像裝置和定位基站與上位機之間的數據傳輸。本發明的人員定位方法基于本發明的人員定位系統實現。本發明具備較佳的井下定位精確性。

技術領域

本發明涉及礦井井下定位技術領域，具體地說，涉及一種井下多源精確人員定位系統及方法。

背景技術

礦井下工作環境惡劣，地質情況復雜，容易出現有害氣體擴散、透水、冒頂等危險情形，出于對井下人員安全考慮，國家已強制要求煤炭生產企業的礦井必須安裝人員定位系統、通訊系統、圖像傳輸監控系統和瓦斯監控系統等系統安全裝置。

現有井下人員定位系統多采用無線定位方式，因無線信號易受反射、衍射、多徑效應等因素影響，常出現不同位置相同信號強度、相同位置不同信號強度等情形，難以保證人員定位精度。現有人員定位系統可為井上管理人員提供井下工作人員的大致位置信息，卻因無線信號誤差致使提供的位置范圍過大，參考價值大打折扣，降低救援效率。

發明內容

本發明提供了一種井下多源精確人員定位系統，其能夠克服現有技術的某種或某些缺陷。

根據本發明的井下多源精確人員定位系統，其包括：

攝像裝置，其用于采集井下人員圖像信息；

定位識別卡，其用于記載井下人員的身份信息，并用于攜帶于井下人員處；

定位基站，其用于實時采集定位識別卡發送的無線信號；

上位機，其用于對攝像裝置和定位基站處采集的信息進行處理；以及

數據傳輸裝置，其用于實現攝像裝置和定位基站與上位機之間的數據傳輸；

上位機包括圖像傳輸定位系統、人員定位系統和存儲單元，存儲單元處儲存有井下地圖、定位基站在井下地圖中的位置信息以及攝像裝置在井下地圖中的位置信息；人員定位系統用于根據定位基站處上傳的信息獲取井下人員的無線位置信息，圖像傳輸定位系統用于根據攝像裝置處上傳的信息獲取井下人員的攝像位置信息，上位機能夠根據無線位置信息和攝像位置信息獲取井下人員的實時位置信息并標注在井下地圖處。

本發明的定位系統，能夠基于礦井中現有的人員定位系統和/或圖像傳輸監控系統進行二次開發實現，也能夠自建新系統，從而能夠較佳地實現對現有礦井定位系統的改良以及對新礦井定位系統的搭建。現有的井下定位系統，其大多采用單一的無線通信網絡，從而會存在定位精確度不高的問題，而現有的圖像傳輸監控系統只能夠滿足視頻留存和管理人員查看的需求。而本發明的定位系統，能夠通過定位識別卡和定位基站獲取人員的初步位置信息，之后能夠結合攝像裝置采集的圖像信息對人員的初步位置信息進行修正，從而能夠大大提升井下人員的定位精度。

基于上述的井下多源精確人員定位系統，本發明還提供了一種定位方法，其包括以下步驟，

S1、在井下部署攝像裝置、定位基站和數據傳輸裝置；

S2、在人員定位系統處繪制井下地圖，并在井下地圖處標注出攝像裝置和定位基站的位置信息，相關數據存儲于存儲單元處；

S3、根據井下人員一一對應地制作定位識別卡，定位識別卡中記載有相應井下人員的身份信息，定位識別卡與井下人員的映射信息存儲于存儲單元處；

S4、定位識別卡實時發送無線信號給定位基站，定位基站記錄定位識別卡的編號、無線信號強度和時間戳信息，打包后經數據傳輸裝置發送給上位機；