[發(fā)明專利]基于多目標活動軌跡實現(xiàn)煤礦巷道分布圖重構的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011539866.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112664270B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 郭江濤;胡亮;劉亞輝;黃友勝;溫賢培;李燕;胡宇;邵嚴;張金豪;馬書敏;劉慧潔;趙光緒;周代勇;張加易;何青松;胡英杰
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;H04W4/02;H04W4/029;G01C21/16
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.基于多目標活動軌跡實現(xiàn)煤礦巷道分布圖重構的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：建立礦井絕對坐標系；

S2：為礦井每位員工配備UWB標識卡，確保每位員工在井下的活動軌跡能夠實時準確的通過基站傳輸?shù)降孛嬷行恼局鳈C上；

S3：對全礦井人員行走形成的軌跡進行數(shù)據(jù)擬合處理，構造礦井巷道，并與實際輸入的巷道進行比對；

所述S1具體為：

建立礦井相對坐標系，以井口或井底為坐標原點，布設UWB定位基站，并按照定位基站信號覆蓋范圍確定下一個基站的位置；

如果要建設二維定位，兩臺基站的信號區(qū)域應互相重疊，如果僅建設一維定位系統(tǒng)，則兩臺基站的覆蓋區(qū)域確保信號能夠交叉，UWB基站的信號覆蓋范圍為400米，遇到拐彎或上下山的位置信號覆蓋會變化，進行精確標定，標定工具為全站儀；

每個基站確定好位置后，在上位機人員定位數(shù)據(jù)采集軟件上輸入相應的坐標，以此類推，建立起全礦井巷道坐標體系，后續(xù)隨著礦井巷道的不斷開拓，繼續(xù)完善坐標體系；

所述S2具體為：

為礦井每位員工配備UWB標識卡，確保每位員工在井下的活動軌跡能夠實時準確的通過基站傳輸?shù)降孛嬷行恼局鳈C上，獲取大量的人員行走軌跡，為巷道圖形的重構積累必要的數(shù)據(jù)；

為礦井安全監(jiān)管人員配備標識卡及慣性導航裝置，慣導設備每到一處UWB基站位置時，基于基站坐標對慣導行進基準點進行重新標定，確保慣導設備檢測誤差在千分之三以內，同時慣導裝置每到一處基站跟前，將獲取的行走軌跡通過基站傳輸?shù)降孛嬷行恼荆?/p>

所述S3具體為：

上位機人員定位數(shù)據(jù)采集軟件對全礦井人員行走形成的軌跡進行數(shù)據(jù)擬合處理，構造礦井巷道，并與實際輸入的巷道進行比對，前期通過人員將井下巷道進行遍歷，確保能夠識別所有區(qū)域；

檢查人員在井下行走形成的軌跡有兩部分，一是標識卡形成的軌跡，二是慣導形成的軌跡，將重疊區(qū)域的軌跡進行合并，對不能合并的軌跡通過顏色標識出來，再通過比對，畫出超出設計的軌跡部分；

所述數(shù)據(jù)擬合處理具體為：

(1)依據(jù)基準點坐標和人員行走方位角，獲取礦井移動人員在井下行走的所有軌跡坐標，獲取方法是勾股定理結合三角函數(shù)；

(2)將通過定位測距得到的重合坐標進行合并，且橫向坐標差小于巷道寬度的點也進行合并，保留慣性導航獲取的所有點坐標；

(3)將合并的坐標點連成一條直線，并將定位測距與慣性導航橫向坐標相近的點連接起來；

(4)將所有通過定位測距得出的軌跡標注為綠色，通過慣性導航得出的軌跡標注為紅色；

(5)完成軌跡重構。