[发明专利]井下多源精确人员定位系统及方法

说明书

本发明涉及矿井井下定位技术领域，具体地说，涉及一种井下多源精确人员定位系统及方法。本发明的井下多源精确人员定位系统包括：摄像装置，其用于采集井下人员图像信息；定位识别卡，其用于记载井下人员的身份信息，并用于携带于井下人员处；定位基站，其用于实时采集定位识别卡发送的无线信号；上位机，其用于对摄像装置和定位基站处采集的信息进行处理；以及数据传输装置，其用于实现摄像装置和定位基站与上位机之间的数据传输。本发明的人员定位方法基于本发明的人员定位系统实现。本发明具备较佳的井下定位精确性。

技术领域

本发明涉及矿井井下定位技术领域，具体地说，涉及一种井下多源精确人员定位系统及方法。

背景技术

矿井下工作环境恶劣，地质情况复杂，容易出现有害气体扩散、透水、冒顶等危险情形，出于对井下人员安全考虑，国家已强制要求煤炭生产企业的矿井必须安装人员定位系统、通讯系统、图像传输监控系统和瓦斯监控系统等系统安全装置。

现有井下人员定位系统多采用无线定位方式，因无线信号易受反射、衍射、多径效应等因素影响，常出现不同位置相同信号强度、相同位置不同信号强度等情形，难以保证人员定位精度。现有人员定位系统可为井上管理人员提供井下工作人员的大致位置信息，却因无线信号误差致使提供的位置范围过大，参考价值大打折扣，降低救援效率。

发明内容

本发明提供了一种井下多源精确人员定位系统，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的井下多源精确人员定位系统，其包括：

摄像装置，其用于采集井下人员图像信息；

定位识别卡，其用于记载井下人员的身份信息，并用于携带于井下人员处；

定位基站，其用于实时采集定位识别卡发送的无线信号；

上位机，其用于对摄像装置和定位基站处采集的信息进行处理；以及

数据传输装置，其用于实现摄像装置和定位基站与上位机之间的数据传输；

上位机包括图像传输定位系统、人员定位系统和存储单元，存储单元处储存有井下地图、定位基站在井下地图中的位置信息以及摄像装置在井下地图中的位置信息；人员定位系统用于根据定位基站处上传的信息获取井下人员的无线位置信息，图像传输定位系统用于根据摄像装置处上传的信息获取井下人员的摄像位置信息，上位机能够根据无线位置信息和摄像位置信息获取井下人员的实时位置信息并标注在井下地图处。

本发明的定位系统，能够基于矿井中现有的人员定位系统和/或图像传输监控系统进行二次开发实现，也能够自建新系统，从而能够较佳地实现对现有矿井定位系统的改良以及对新矿井定位系统的搭建。现有的井下定位系统，其大多采用单一的无线通信网络，从而会存在定位精确度不高的问题，而现有的图像传输监控系统只能够满足视频留存和管理人员查看的需求。而本发明的定位系统，能够通过定位识别卡和定位基站获取人员的初步位置信息，之后能够结合摄像装置采集的图像信息对人员的初步位置信息进行修正，从而能够大大提升井下人员的定位精度。

基于上述的井下多源精确人员定位系统，本发明还提供了一种定位方法，其包括以下步骤，

S1、在井下部署摄像装置、定位基站和数据传输装置；

S2、在人员定位系统处绘制井下地图，并在井下地图处标注出摄像装置和定位基站的位置信息，相关数据存储于存储单元处；

S3、根据井下人员一一对应地制作定位识别卡，定位识别卡中记载有相应井下人员的身份信息，定位识别卡与井下人员的映射信息存储于存储单元处；

S4、定位识别卡实时发送无线信号给定位基站，定位基站记录定位识别卡的编号、无线信号强度和时间戳信息，打包后经数据传输装置发送给上位机；