[发明专利]井下人员定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种井下人员定位方法。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对资源的需求量不断增加，尤其对煤矿等资源的需求量越来越大，因此，更多的煤矿被很大程度的开发，这样，就需要更多的煤矿工人在煤矿井下进行工作，然而由于对煤矿的不断开采，导致煤矿井很容易坍塌，煤矿井一旦坍塌，处在煤矿井下工作的煤矿工人的人身安全将面临危险，同时，煤矿井的坍塌，很难估计出煤矿井下的煤矿工人的具体位置，因此，对实行救援工作带来困难，这些也都给煤矿工人的人身安全带来隐患。

因此，如何实时的定位到煤矿工人的确切位置，以便能够保证煤矿工人的人身安全，是一个普遍存在的难题。传统的测量煤矿井下的煤矿工人的位置是通过在煤矿工人身体携带定位装置来实现的，然而这种定位方式通常不稳定，一旦煤矿井坍塌，信号很容易中断，因此，无法及时地定位出煤矿工人的位置，由此，给煤矿工人人身安全带来隐患。

不仅如此，一旦煤矿坍塌，传统的定位系统采用有线的方式进行信号传输，这样，由于煤矿坍塌很容易造成线路中断，因此，不能判断出煤矿井中的煤矿工人的确切位置，进而造成不可想象的灾难。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种井下人员定位方法，该井下人员定位方法采用无线通信方式，可靠性高。另外，该井下人员定位方法定位准确，能耗低。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出的井下人员定位方法，包括以下步骤：预先设置至少两个间隔开的第一无线路由节点和第二无线路由节点，并测量得到所述第一无线路由节点和第二无线路由节点的位置信息；判断无线装置在所述第一无线路由节点和第二无线路由节点的连线方向上是否通过所述第一无线路由节点和第二无线路由节点的至少一个；如果所述无线装置通过所述第一无线路由节点和第二无线路由节点的至少一个，则根据所述第一无线路由节点和第二无线路由节点的位置信息、以及所述无线装置通过所述第一无线路由节点和第二无线路由节点的其中之一时的无线信号强度变化峰值计算基准位置，并根据从所述基准位置开始的加速度值的时间积分计算所述无线装置相对于通过的第一无线路由节点或第二无线路由节点间的距离，并根据所述第一无线路由节点和第二无线路由节点的位置信息、以及与所述无线装置与所述第一无线路由节点和第二无线路由节点中的另一无线路由节点之间的无线信号强度变化量计算所述当前位置相对于所述另一无线路由节点之间的距离。

根据本发明实施例的井下人员定位方法，井下人员携带的无线装置在随着井下人员在两个预先固定好的第一无线路由节点和第二无线路由节点之间的连线方向上移动时，该无线装置实时地与第一无线路由节点和第二无线路由节点进行无线通信，根据两者之间距离越远，无线信号越弱这一概念，可以实时地判断出无线装置与第一无线路由节点和第二无线路由节点间的信号变化，可知，当无线装置与其中一个无线路由节点重合时，无线信号达到峰值，此时，以该路由节点为基准点，记录此后某一预定时间段内的多个时间点和相应的加速度值，然后通过对多个时间点和相应的加速度值进行积分运算，得到实时的无线装置相对于该基准点的位置。在此过程中，同时根据无线装置与另一路由节点之间的信号变换量确定该无线装置是在第一无线路由节点和第二无线路由节点之间，还是在基准点的另一侧，进而得到无线装置的精确位置。如果无线装置从基准点移动通过另一路由节点，则将以另一路由节点为基准点，将之前的加速度值清零，而后再次计算无线装置相对于该基准点的相对位置。

另外，根据本发明的井下人员定位方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述第一无线路由节点、所述第二无线路由节点和所述无线装置与外界进行无线通信的方式包括：Zigbee、WiFi或蓝牙无线通信方式的其中之一无线通信方式。

根据本发明的一个实施例，所述第一无线路由节点、所述第二无线路由节点和所述无线装置与外界进行无线通信的方式为Zigbee。

在本发明的一个实施例中，根据所述无线装置与所述第一无线路由节点和第二无线路由节点中的另一无线路由节点之间的无线信号强度变化量判断所述无线装置与所述第一无线路由节点和第二无线路由节点的另一无线路由节点之间的距离变化量。

根据本发明的一个实施例，当所述无线装置通过所述第一无线路由节点或第二无线路由节点时，所述无线装置与所述第一无线路由节点或第二无线路由节点之间的无线信号达到峰值。