[发明专利]一种煤矿出入井唯一性检测装置及方法

说明书

本发明涉及煤矿入井人员定位领域，针对现有技术存在的问题，本发明提供一种煤矿出入井唯一性检测装置及方法。通过金属门上设置多个读卡器且配合定向天线的方案，用于精确检测煤矿出入井检测人员是否佩戴定位设备和是否佩戴多个定位设备。本发明包括设置于金属门内的读卡器，通过读卡器的天线阵列对检测人员佩戴的定位设备发出的射频信号进行采集，读卡器获取该定位设备对应的RSSI值；处理器，用于接收读卡器输出的RSSI值进行滤波计算处理，得到该定位设备的加权平均滤波值，并通过该加权平均滤波值判断位于金属门检测区域内的检测人员是否佩戴定位设备或者是否携带m个定位设备。

技术领域

本发明涉及煤矿入井人员定位领域，尤其是一种煤矿出入井唯一性检测装置及方法。

背景技术

为了确保煤矿每个下井人员佩戴一个定位设备，需要对工作人员身上的定位设备个数进行确认。有如下技术方案：

1、将读卡器放入金属门，并对读卡器接收到的信号进行功率控制，利用金属门对电磁信号的屏蔽作用和电磁信号本身因为传输距离导致的衰减，使得金属门内的读卡器只能接收到处于门内的定位设备，从而确认金属门内定位设备的数量。

2、基本方法和方法1相同，但是为了改进效果，对金属门进行了改进，主要是加强金属门对外面定位设备信号的屏蔽效果。如将金属门做成L形，或者给金属门的进出口加上可以开合的金属板。

3、利用一段时间内，读卡器接收到不同定位设备的RSSI曲线，寻找RSSI曲线相似的卡认为是由同一个人携带。

但是现有技术中存在以下两个问题，

主要问题：由于电磁信号传播的复杂性，上述方案都存在误判率高的缺点。其中，方案3由于需要采集一段时间的数据，所需时间较长，且不能找出没有携带定位设备的工作人员。

次要问题：方案2会使煤矿工人进出井不便，特别是在需要携带条形设备的时候。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种煤矿出入井唯一性检测装置及方法。通过金属门上设置多个读卡器且配合定向天线的方案，用于精确检测煤矿出入井检测人员是否佩戴定位设备和是否佩戴多个定位设备。

本发明采用的技术方案如下：

一种煤矿出入井唯一性检测装置包括：

设置于金属门内的读卡器，用于对应设置在金属门内检测区域至少三个顶点位置，通过读卡器的天线阵列对检测人员佩戴的定位设备发出的射频信号进行采集，读卡器获取该定位设备对应的RSSI值；

处理器，用于对读卡器输出的RSSI值进行滤波计算处理，得到该定位设备的加权平均滤波值，并通过该加权平均滤波值判断位于金属门检测区域内的检测人员是否佩戴定位设备或者是否携带多个定位设备。

进一步的，所述天线阵列包括n路定向天线，n路定向天线对应设置在每个读卡器的n通道中；其中每个天线阵列中至少一个定向天线主瓣朝向金属门检测区域内，其余定向天线主瓣朝向金属门检测区域外；读卡器通过n路定向天线获取该定位设备对应的n路RSSI值。

进一步的，定向天线安装在检测门不同的位置；其中安装位置的选择基本原则是：当定位设备在检测门内时，读卡器接收到每一组定向天线主瓣朝检测门内部的RSSI值均大于该天线阵列中其他定向天线主瓣朝检测门外RSSI值。

进一步的，判断定位设备位于金属门检测区域内指的是加权平均滤波值大于门限值。当加权平均滤波值小于等于门限值时，则该定位设备没有在金属门检测区域内。

进一步的，判断检测人员携带m个定位设备指的是通过n个定位设备对应的RSSI值处理后，得到对应加权平均滤波值判断；当检测人员位于检测区域时，存在m个加权平均滤波值大于门限值，则检测人员佩戴m个定位设备；m小于等于n。