[实用新型]一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统

权利要求书

1.一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于，包括：

信息化矿灯用于储存所携带井下人员的信息数据，并实时将该信息数据向上传送出去，包括灯头组件、电池盒组件与线缆，所述灯头组件包括LED光源，与所述LED光源连接的电池充电模块，与所述电池充电模块连接的灯头壳体；所述电池盒组件包扩CPU控制模块、报警马达、通信状态灯、求救按键模块和UWB通信模块Ⅰ，所述CPU控制模块和报警马达、通信状态灯、求救按键模块、UWB通信模块Ⅰ集成于一块主体电路板上；

精确定位读卡器，至少一个，与所述信息化矿灯通过无线连接，用于接收、储存及处理由所述信息化矿灯发出的信息数据，并实时将其向上传输，包括无线通信部分Ⅰ，与所述无线通信部分Ⅰ连接的MCU控制模块Ⅰ，和与所述MCU控制模块Ⅰ连接的有线通信部分Ⅰ；所述MCU控制模块Ⅰ用于将无线通信部分Ⅰ接收的信息数据转换有线接收数据，并传给有线通信部分Ⅰ；

环网接入器用于接收由所述精确定位读卡器发出的消息数据，并实时将其向上传输，包括有线通信部分Ⅱ和MCU控制模块Ⅱ，所述MCU控制模块Ⅱ用于接收所述精确定位读卡器有线传出的消息数据，并将其转化成所述有线通信部分Ⅱ能够接收的消息数据模式后传送给所述有线通信部分Ⅱ；

地面服务器用于解算由所述环网接入器发出的消息，实时给出信息化矿灯携带人员的精确位置。

2.如权利要求1所述的一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于：所述无线通信部分Ⅰ包括UWB通信模块Ⅱ，与所述UWB通信模块Ⅱ连接的4GHz-4dbi外接定向天线。

3.如权利要求1所述的一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于：所述有线通信部分Ⅰ包括LanWorks通信模块、W5500网络芯片和MIEN2105网络交换机，所述LanWorks通信模块和所述W5500网络芯片分别与所述MCU控制模块Ⅰ连接，所述MIEN2105交换机通过网络跳线与所述W5500网络芯片连接。

4.如权利要求1所述的一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于：所述有线通信部分Ⅱ包括两路LanWorks通信模块、W5500网络芯片和MIEN5105环网交换机，所述两路LanWorks通信模块和所述W5500网络芯片分别与所述MCU控制模块Ⅱ连接，所述MIEN5105环网交换机与所述W5500网络芯片连接。

5.如权利要求1所述的一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于：所述UWB通信模块Ⅰ为IR-UWB通信模块Ⅰ，所述IR-UWB通信模块Ⅰ上集成有注册、校时机制模块，注册、校时机制模块用于获取标识卡中经过向上注册的信息并进行同步及配置信息，并按照该时隙配置进行定时休眠、定时工作。

6.如权利要求5所述的一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于：所述UWB通信模块Ⅱ为IR-UWB通信模块Ⅱ，所述IR-UWB通信模块Ⅱ用于接收IR-UWB通信模块Ⅰ发送到消息数据。

7.如权利要求6所述的一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于：所述IR-UWB通信模块Ⅱ为两路IR-UWB通信模块Ⅱ，其中，每一路IR-UWB通信模块Ⅱ对应一个4GHz-4dbi外接定向天线。

8.如权利要求1所述的一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于：所述MCU控制模块Ⅰ包括STM32F103VDT6单片机。

9.如权利要求1所述的一种基于UWB技术的矿井环境精确定位系统，其特征在于：所述MCU控制模块Ⅱ包括STM32F103VCT6单片机。