[发明专利]利用无线网络和节点功率分析的矿井地下定位系统与方法

说明书

技术领域：

本发明涉及通讯技术领域，更具体的说涉及矿井的一种实时定位系统及方法。

背景技术：

众所周知，矿井下的实时定位对保障煤矿的安全生产是至关重要的。我国煤炭资源开采条件与一些拥有先进技术的采煤大国相比，属于中等偏下水平，大部分煤田属于井下开采作业，其条件较为复杂，由于煤矿安全措施设备的陈旧老化及安全设施的不足，在出现矿井事故的时候，往往因为不能及时定位井下人员及设备，而造成大量的人员及财产损失，因此，矿井下的安全问题亟待解决。

为了井下人员安全起见，但又能有效应急，非常希望能够实时的对矿井下工人的位置进行定位。特别的，当矿工沿着矿道走动时，底面的检测设备可以实时的掌握矿工所在的位置信息，有突发情况发生时，可迅速进行救援，基于此本发明应运而生。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种利用无线网络和节点功率分析的矿井地下定位系统与方法，其系统单定快速位精确，有效可靠且操作方便。

本发明的技术解决措施如下：

一种利用无线网络和节点功率分析的矿井地下定位系统，包括有地面监控终端和地下无线监测网络，地面监控终端通过线路与所述的地下无线监测网络相连，所述的地下无线监测网络由设置在矿道中的各个监测站点和运动站点构成，监测站点监测运动站点在矿道中的位置。

一种利用无线网络和节点功率分析的矿井地下定位方法，由地面监控终端和地下无线监测网络组成的定位系统，在定位时由监测站点通过无线信号监测所在区域内的运动站点，在矿道中靠近运动站点的监测站点都能收到运动站点的信号，但是由于各个监测站点的相对位置不同，其收到信号的强度和相位都不同，每个监测站点将收到的信息通过同一个无线网络传到地面监控终端，利用地面监控终端服务器上的软件经过计算确定井下各个活动目标的位置。

作为上述技术方案的优选，所述的地面监控终端是与地下网络相连的一个服务器，该服务器接收地下各个监测站点的信号，分析各个运动站点的位置。

作为上述技术方案的优选，所述的监测站点为无线数据链路节点，包括：电源储电模块、无线收发电路模块、CPU核心模块、天线；无线收发电路模块通过天线接收运动站点的信号并传送给CPU核心模块处理，所述CPU核心模块将处理完成的信息通过无线收发电路模块传送给地面监控终端。

作为上述技术方案的优选，所述的监测站点固定在矿道中。

作为上述技术方案的优选，所述的所述运动站点是在矿道中移动的。

作为上述技术方案的优选，所述的运动站点邻近的监测站点都能接收到运动站点的信号。

作为上述技术方案的优选，所述的相邻的监测站点的间隔距离为10～20m。

作为上述技术方案的优选，所述的运动站点设置有无线发射器。

本发明的有益效果在于：通过设置在地面上的地面监控终端和设置在矿道中的监测站点来实时监测矿道中运动站点的位置，特别的，运动站点附近的监测站点可以接收到运动站点的信号，每个监测站点将收到的信息通过同一个无线网络传到地面监控终端；本发明的定位系统是由多个监测站点向地面监控终端提供同一个运动站点的位置，因此，定位快速且精确，有效可靠。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的监测站点与运动站点之间的关系图；

图3为本发明的检测站点的内部构成示意图。

具体实施方式：

实施例：见图1和图2所示，一种利用无线网络和节点功率分析的矿井地下定位系统，定位系统包括有地面监控终端01和地下无线监测网络，地面监控终端01通过线路与所述的地下无线监测网络相连，所述的地下无线监测网络由设置在矿道03中的各个监测站点02构成，地面监控终端01是与地下网络相连的一个服务器，该服务器接收地下各个监测站点02的信号，分析各个运动站点04的位置，所述相邻的监测站点02的间隔距离为10～20m，运动站点04具有无线发射器，因此，位于运动站点04附近的监测站点02都能接收到运动站点04的信号。

见图3所示，监测站点02为无线数据链路节点，包括有电源储电模块21、无线收发电路模块22、CPU核心模块23、天线24；电源储电模块21对无线收发电路模块22和CPU核心模块23进行供电；无线收发电路模块22通过天线24接收运动站点04的信号并传送给CPU核心模块23处理，所述CPU核心模块23将处理完成的信息通过无线收发电路模块22经由天线24传送给地面监控终端01。