[发明专利]一种井下定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及位置检测技术领域，尤其涉及一种井下定位方法。

背景技术

井下定位时安全生产的重要措施。多年来人们采用各种方法对井下人员位置进行检测：一种是根据定位读头确定井下矿工的大概位置，精度受限于定位读头的间距，想要提升精度需要增加读头数量，不仅增加了成本，也为现场安装带来了麻烦；另一种是根据接收信号强度的定位算法，在将理论公式转换成实际距离时往往偏差较大，定位精度低，实用性差。

发明内容

本发明的目的是克服现有井下定位方法定位精度低，偏差较大的技术问题，提供了一种井下定位方法，其能够准确对井下人员进行定位，提高了定位精度。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种井下定位方法，包括以下步骤：

S1：在井下隧道内每间隔一定距离安装一个具有无线收发功能的定位读头，并将定位读头按顺序进行编号，每个井下人员佩戴一个具有无线发射功能的定位卡；

S2：定位卡每隔一定时间向外发射无线定位请求数据，该定位请求数据被距离定位卡最近的第n个定位读头和第n+1个定位读头获取，n＝1，2，3，4……；

S3：定位读头记录接收到的定位请求数据的信号强度值，并将信号强度值发送到井上的控制中心；

S4：控制中心将接收到的第n+1个定位读头发送的信号强度值RSSIa1和第n个定位读头发送的信号强度值RSSIb1分别代入公式：其中，RSSI为信号强度值，a为井下隧道实际环境下测得的定位卡距离定位读头1米处时定位读头获取的定位请求数据的信号强度值，m为井下隧道实际环境下测得的信号传播指数，d为距离值，

由信号强度值RSSIa1计算出定位卡与第n+1个定位读头之间的距离A，由信号强度值RSSIb1计算出定位卡与第n个定位读头之间的距离B；

S5：控制中心根据公式其中，offset为定位卡相对于第n个定位读头的水平偏移距离，N为第n个定位读头与第n+1个定位读头之间的距离，计算出定位卡相对于第n个定位读头的水平偏移距离C；

S6：控制中心根据第n个定位读头的位置以及定位卡相对于第n个定位读头的水平偏移距离C确定井下人员的位置。

在本技术方案中，在井下隧道内每间隔一定距离安装一个具有无线收发功能的定位读头，每个定位读头的编号及相应的井下位置记录在控制中心的数据库中，每个井下人员佩戴一个具有无线发射功能的定位卡，每个定位卡具有一个唯一的编号，定位卡发送的无线定位请求数据中包括由该唯一编号，定位卡的编号及携带该定位卡的井下人员的信息记录在控制中心的数据库中。

定位卡向外发射无线定位请求数据时，会有多个定位读头接收到该定位请求数据，控制中心选取接收到定位请求数据的信号强度值最大的两个定位读头为该定位卡附近的两个定位读头。通过本井下定位方法确定定位卡在哪两个相邻的定位读头之间，并计算出定位卡分别与这两个定位读头之间的水平距离后，控制中心就可以结合这两个定位读头的位置准确的确定井下人员的位置，检测精度高。

作为优选，所述步骤S1包括以下步骤：在井下隧道内每间隔N米安装一个具有无线收发功能的定位读头，并将各个定位读头的编号及相应的井下位置记录在控制中心的数据库中，每个井下人员佩戴一个具有无线发射功能的定位卡，并将各个定位卡的编号及携带该定位卡的井下人员的信息记录在控制中心的数据库中。

作为优选，所述定位卡发送的定位请求数据中带有自身的编号数据，接收到该定位请求数据的定位读头将该定位请求数据的信号强度值及定位卡编号发送到控制中心。

作为优选，所述步骤S6包括以下步骤：根据公式L＝(n-1)*N+offset，其中L为定位卡距离第一个定位读头的距离，计算出井下人员距离第一个定位头的距离，从而确定井下人员的位置。

作为优选，相邻的定位读头两两间进行周期性数据交互，进行一次数据交互时，两个定位读头分别将得到的信号强度值RSSIc1和RSSIc2发送到控制中心，控制中心将两个信号强度值RSSIc1和RSSIc2取平均值，并将该平均值以及两个定位读头之间的距离代入公式计算出信号传播指数m，接着将这两个定位读头之间的信号传播指数更新为该值。

通过周期性数据通信实时更新信号传播指数m，使得每次定位计算都有一个更准确的基准，实时校准无线通讯因环境变化而造成的误差。