[发明专利]一种煤矿井下人员精确定位的方法

说明书

技术领域

本发明一种煤矿井下人员精确定位的方法，属于煤矿煤矿井下安全领域，涉及一种通过TD-SCDMA网络，通过测定信号的能量损耗精确定位井下人员位置的技术方案。

背景技术

煤矿井下人员的安全一直是煤矿安全生产中最为关心的问题，在历年的安全事故发生后，井下人员的救援是事故发生后的头等大事，而井下人员的定位又是救援工作中的重中之重。正如历年矿难报告所述，一旦发生矿难，如果48小时之内井下人员无法获救，生还几率几乎为零，由此可见，快速准确定位是井下人员获救的关键之匙。目前，公知的井下人员定位方法主要有两种，一种是基于互联网技术或无线互联网技术，另一种是基于RFID的电子标签检测方法，尽管在煤矿井中有着一定的应用，但是在在复杂环境下的精确定位还是难以实现，所以急需提升和进一步研究开发这种应用能力的空间。随着具有国家自主知识产权的TD-SCDMA的不断发展，以及技术的日趋成熟，TD技术已被广泛的推广，被渗透进了日常生产和生活中。尤其是近年来大唐公司开发研究的本安基站的实验成功，使得TD技术在井下的应用成为可能。在地面以上的手机定位是通过基站与GPS联合定位实现的，但是在井下无法实用GPS，自由空间下距离和功率损耗的公式                                                在井下的复杂环境中由巷道壁等因素引起的功率损耗使该公式无法通过功率损耗计算确定相对距离。

发明内容

本发明一种煤矿井下人员精确定位的方法的目的在于：利用TD本身具有的通信性能好，可以应对井下的复杂环境，即使发生矿难，井下巷道被破坏，井下人员的位置依旧可以精确定位，同时TD传输速度快，定位速度快，只需要10几秒钟就可以定位出人员位置，且精度可以精确到米的优势，克服现有井下人员准确定位的方法的不足，提供一种仅基于TD-SCDMA的基站对手机实现定位，可以使井下人员的定位更加精确化、具体化的一种信号能量损耗检测煤矿井下人员精确定位的方法。该方法的创新点是基站的设置和基站的工作方法以及对传统功率和距离关系的改进，使井下人员定位精确可靠。

本发明一种煤矿井下人员精确定位的方法，其特征在于是一种信号能量损耗检测煤矿井下人员精确定位的方法，更准确地讲，是一种采用TD-SCDMA技术，根据TD信号在矿井环境中，功率损耗值与传输距离的关系，精确定位出井下人员所在位置的方法，该方法的具体步骤为：

、在井下安置基站，两个基站之间的间隔为一个基站功效覆盖范围半径，一个信号源被两个基站接收，形成无缝覆盖，不存在盲点，两基站之间的距离≤300m，安置基站的数目根据巷道长度和两基站之间的距离而定，使得基站功效覆盖整个井下巷道，在巷道的每个交叉口，都安置一个基站，基站在架设时就确定了自身的位置，即到巷道口的距离，对基站按顺序进行编号，分别为1、2、3…，一个信号一次只与一个基站进行通信，设置奇数基站在0秒时开启工作，10秒时偶数基站开始工作，同时奇数基站停止工作，20秒时奇数基站又开始工作，同时偶数基站停止工作，这样以10秒为基站工作切换时间，依次进行循环，所述的基站采用大唐电信矿用无线KT15-F基站，其该基站覆盖范围半径为300m；

、在地面安装服务器，在地面安装的是用于接受基站所在位置信息的服务器，该服务器与基站通过光纤连接，基站向服务器提供该基站的位置信息，其所述服务器采用非x86服务器；

Ⅲ、信号发生模块手机的配置，给井下人员配置装有信号发生模块的手机，装有模块的手机每隔一个确定的时间发送一次信号，这个间隔的时间为发射间隔时间，由工作需要确定发射间隔时间，发射间隔时间≤基站工作切换时间，信号被在井下安置的两个基站依次接收，接收信号的基站向在地面安装的服务器发出信号，服务器定位出这两个基站所处位置，进而模糊定位出携带该手机人员范围在两基站之间；