[發(fā)明專利]一種基于復(fù)合定位技術(shù)的礦用電機(jī)車測(cè)控系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110250704.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN112849229A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李敬兆;魯良偉;周華平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B61L25/02
• 分類號(hào): B61L25/02;G01D21/02;G01S17/08;G08G1/123;H04W84/18;H04N5/225
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本發(fā)明涉及一種基于復(fù)合定位技術(shù)的礦用電機(jī)車測(cè)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由ZigBee定位模塊、慣性定位模塊、溫濕度傳感器、氣體傳感器、紅外測(cè)距傳感器、激光雷達(dá)測(cè)距傳感器、攝像頭視頻監(jiān)控模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊微處理器、車載無線終端通信模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊、電源模塊以及上位機(jī)監(jiān)測(cè)控制中心組成。該系統(tǒng)利用環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊微處理器將各數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊獲取到的環(huán)境信息通過車載無線終端通信模塊發(fā)送到上位機(jī)監(jiān)測(cè)控制中心，并由其對(duì)環(huán)境信息進(jìn)行分析，產(chǎn)生相關(guān)指令，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)礦用電機(jī)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊進(jìn)行相關(guān)操作。所述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦用電機(jī)車周圍環(huán)境的監(jiān)測(cè)及自主完成起停、避障及調(diào)速等操作，保證了井下礦用電機(jī)車運(yùn)輸環(huán)境的安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是礦用電機(jī)車應(yīng)用領(lǐng)域，具體是一種基于復(fù)合定位技術(shù)的礦用電機(jī)車測(cè)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煤炭作為我國(guó)最為重要的能源之一，為使煤炭工業(yè)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求，我國(guó)以目前科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)水平為標(biāo)準(zhǔn)，提出了對(duì)煤礦井下運(yùn)輸環(huán)境建立測(cè)控系統(tǒng)的目標(biāo)。礦用電機(jī)車因?yàn)槠渚哂羞\(yùn)輸量大、運(yùn)行距離長(zhǎng)和運(yùn)行頻繁等特點(diǎn)，成為了礦山生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，對(duì)整個(gè)礦區(qū)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。但是由于煤礦井下條件復(fù)雜、光線昏暗、環(huán)境惡劣，容易造成礦用電機(jī)車追尾、相撞等安全事故的發(fā)生。并且目前煤礦井下通信系統(tǒng)比較落后，地上監(jiān)控中心與井下無法保證實(shí)時(shí)聯(lián)絡(luò)的暢通，為此監(jiān)控中心將很難獲取礦用電機(jī)車的位置信息和周圍環(huán)境信息，導(dǎo)致煤炭井下運(yùn)輸效率低，發(fā)生事故后不能及時(shí)鎖定位置救援，嚴(yán)重影響了礦區(qū)的安全生產(chǎn)。因此，針對(duì)礦用電機(jī)車設(shè)計(jì)一套實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

近幾年來，隨著對(duì)定位技術(shù)的不斷研究，越來越多的定位技術(shù)得到了發(fā)展，主要包括ZigBee定位技術(shù)、Wi-Fi定位技術(shù)、RFID射頻識(shí)別定位技術(shù)、UWB超寬帶定位技術(shù)、慣性定位技術(shù)等。但是由于每一種定位技術(shù)相較于其他定位技術(shù)在擁有其絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)都有著其無法避免的缺陷，因而在今后的實(shí)際使用中，必將是綜合使用兩種或兩種以上定位技術(shù)的復(fù)合定位技術(shù)，以達(dá)到互補(bǔ)的作用，進(jìn)而最大化的提高定位精度。

ZigBee定位技術(shù)通信效率非常高，低功耗，低成本，但定位精度不是很高，定位效果易受到環(huán)境干擾。慣性定位技術(shù)的定位結(jié)果不易受到外界環(huán)境的影響，可以實(shí)時(shí)地提供位置信息，具有完全自主性、短時(shí)間內(nèi)定位精度較高，但通信效率較低。因而將二者結(jié)合，形成的復(fù)合定位技術(shù)具有雙向性、可靠性高、功耗低、通信效率高、抗干擾能力強(qiáng)、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在煤礦井下使用。因而利用這種復(fù)合定位技術(shù)對(duì)礦用電機(jī)車進(jìn)行定位，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)和井下運(yùn)輸具有非同尋常的意義。

為此，本發(fā)明提出了一種基于復(fù)合定位技術(shù)的礦用電機(jī)車測(cè)控系統(tǒng)來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于復(fù)合定位技術(shù)的礦用電機(jī)車測(cè)控系統(tǒng)，通過此套測(cè)控系統(tǒng)完成對(duì)礦用電機(jī)車的實(shí)時(shí)定位、實(shí)時(shí)控制以及對(duì)其所處環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(所監(jiān)測(cè)的環(huán)境主要包括煤礦井下的溫濕度、有害氣體含量如一氧化碳、氨氣、瓦斯等以及礦用電機(jī)車四周的障礙物等)，進(jìn)而保障礦用電機(jī)車的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高煤礦運(yùn)輸?shù)陌踩裕_(dá)到對(duì)礦用機(jī)車定位、自主避障、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于復(fù)合定位技術(shù)的礦用電機(jī)車測(cè)控系統(tǒng)，具體由ZigBee定位模塊、慣性定位模塊、溫濕度傳感器、氣體傳感器、紅外測(cè)距傳感器、激光雷達(dá)測(cè)距傳感器、攝像頭視頻監(jiān)控模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊微處理器、車載無線終端通信模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊、電源模塊以及上位機(jī)監(jiān)測(cè)控制中心組成。

一種基于復(fù)合定位技術(shù)的礦用電機(jī)車測(cè)控系統(tǒng)，其中環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊由ZigBee定位模塊、慣性定位模塊、溫濕度傳感器、氣體傳感器、紅外測(cè)距傳感器、激光雷達(dá)測(cè)距傳感器、攝像頭視頻監(jiān)控模塊以及環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊微處理器組成。