[发明专利]井下精确定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿井中人员的定位和安全，特别是涉及到一种井下精确定位方法。

背景技术

随着我国经济体制改革不断深入，现代化进程不断加快，国家对煤矿安全日益重视，监管力度不断加强，大中型煤矿和众多乡镇小煤矿均已大量装备了煤矿安全监控系统，有效遏制了重大瓦斯爆炸事故的发生。但是，缺乏对井下人员位置信息的监控，目前还普遍存在入井人员管理困难，井上人员难以及时准确掌握井下人员的分布和作业情况，一旦发生事故，抢险救灾、安全救护的效率低，特别是事故发生后对矿井人员的抢救缺乏可靠的位置信息，严重地制约了抢险救灾的效率，失去最宝贵地抢救时机。安全生产的核心是人的安全。

近几年,在政府和煤炭企业的共同努力下,我国安全生产形势逐步好转,但重特大事故时有发生.普遍认为安全投入不足,要想使我国煤矿安全状况实现根本性好转,必须对煤矿有限的安全投入进行优化配置,确保投入的科学、合理和高效.因此,安全投入优化配置是煤炭工业持续、健康、稳定发展的主要保证。

作为地面生产指挥和控制核心部门，实时了解井下人员的流动情况并加以跟踪就显得尤其重要。假如遭遇各种井下事故，如果在最短的时间内能获取事故现场的人员状况(包括人员数量和地理位置)，将为后续救援工作提供主要依据，能在最短的时间内作出准确判断，减少盲目性。

现有井下系统，井上的管理人员仅仅知道井下人员的大致的地理位置信息，而且也不能实时知道井下人员的信息，所以在出现突发事故时，很多井下人员的位置信息范围太大，大大增加了救援难度，而且人员位置信息有可能是几个小时前的，参考价值大大打了折扣，对救援造成了很大的不便。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供井下精确定位方法，解决矿井上方的管理人员难以实时知晓所有井下人员的位置信息，并且井下人员的位置信息不精确，在出现突发事故后，造成救援艰难的缺陷。

本发明的目的通过下述技术方案实现：井下精确定位系统，包括：

总控，设置于矿井外端，用于收集和处理井下的信息，以及发送信息到井下；

中转器，间隔设置于矿井中，通过ZigBee无线技术组网，形成信息的传输线路；

移动节点，为井下人员携带，井下人员通过移动节点发送和接受信息。

上述的总控是设置在矿井上端的控制室，收集到井下人员的位置信息后，发送到监控人员查看，监控人员即可实时知晓井下人员的位置情况，在发生突发事件时，在信号中断后，总控中还保留井下人员在该时的位置信息，便于快速寻找到井下人员。中转器采用ZigBee模块接收和发送无线信息，移动节点发出的无线信号即通过中转器的传递到达总控，因为矿井中的路线都是弯曲的，而且信号穿过矿石后变得非常弱，所以传播距离非常的短，所以移动节点发出的信号，只有附近的中转器能够接收到，然后通过N各中转器转发才可以到达井上，但正因为有这些中转器，和移动节点信号发送范围半径弱的原因，使得上面的总控可以很好地判断移动节点的位置信息，因为中转器的位置是固定的，当中转器接收到移动节点的信息时，会插入其特有的标签，后面的中转器见到该标签就不会再插入标签，所以总控接受到移动节点的信息中，还会含有其附近中转器的标签，总控判断移动节点即在该中转器的附近，即可得到工作人员的位置信息。

进一步，上述的中转器中设置有摄像头，摄像头采集矿井的图像信息，并发送到总控。总控即通过这些摄像头掌握到井下的环境信息，对井下进行监控，方便井上管理人员发出正确的命令。

进一步，上述的总控中设置有一个模拟显示屏，模拟显示屏用于显示整个矿井的实时状况图。方便管理人员查看井下人员的位置信息。

进一步，上述的移动节点上设置有一个显示屏，显示屏用于显示移动节点的位置图。总控也可发送一个地图信息到移动节点，使得持有移动节点的井下人员也可知道其所在矿井的位置，避免迷路。

进一步，上述的中转器上还设置有信号指示器，中转器会不断要求总控发送返还信息，中转器只有在正常接收到该返还信息时，信号指示器才会显示出正常灯光，当中转器在限定时间内没有接收到返还信息后，会发出报警灯光，使得工作人员知晓，出现了问题，工作人员快速做出判断，逃离矿井。

进一步，上述的中转器上还设置有信号强度检测仪。信号强度检测仪用于检测中转器接收到移动节点的信号时，该信号的强度，因移动节点的发送信号强度不变，即可得到与移动节点之间距离，方便总控知晓移动节点的精确位置。

井下精确定位方法，包括以下步骤：