[发明专利]一种矿井人员定位系统及定位方法

说明书

本发明涉及人员定位领域，尤其涉及一种矿井人员定位系统及定位方法。系统包括标识卡；UWB定位基站；UWB信标；所述标识卡处于低频信号范围内时，所述标识卡用于接收所述UWB信标所发射的低频载波信号，并定位自身所处的液压支架编号；所述UWB定位基站用于获取所述标识卡所对应的液压支架编号，并根据所述标识卡所对应的液压支架编号、液压支架的宽度以及所述UWB定位基站所处液压支架编号定位所述标识卡的相对于该UWB定位基站的距离和方位。本申请有效解决了现有技术中矿井人员在矿井工作面与非工作面不能同时进行精准定位的问题。

技术领域

本发明涉及人员定位领域，尤其涉及一种矿井人员定位系统及定位方法。

背景技术

人员是煤矿开采的基础，保障人员安全是企业一直追求的目标。人员定位在煤矿生产中起着非常重要的作用。煤矿人员定位系统能够准确反映井下各区域人员及设备的实时分布情况，使管理人员随时掌握人员及设备的位置及运动轨迹，进行更加合理的调度管理。尤其是在存在安全隐患或发生紧急情况时，能尽快做出反应，减少矿山损失。

UWB定位技术是室内定位行业公认的定位精度最高的定位技术，随着技术的发展，已逐步成为煤矿企业实现精确定位的首选技术。UWB定位技术在巷道等比较空旷的环境下定位精度能到达0.3米，如此高的定位精度完全能满足目前矿井行业定位要求。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有综采工作面存在液压支架等大型设备，形成金属半封闭区域，UWB信号在该区域被反射、绕射、屏蔽，从而影响定位精度，单纯的UWB定位无法满足工作面精确定位的需求。

目前还没有一套能将矿井人员定位和综采工作面液压支架防护系统合二为一的方法，矿井工作人员要携带多张标识卡才能即可实现矿井人员定位又能实现综采工作面人员防护。

发明内容

本申请实施例通过提供一种矿井人员定位系统及定位方法，解决了现有技术中矿井人员在矿井工作面与非工作面不能同时进行精准定位的问题。

本申请实施例提供了一种矿井人员定位系统，包括：

标识卡，用于定位井下人员；

UWB定位基站，用于定位所标识卡相对于该UWB定位基站的距离和方位；

UWB信标，设于液压支架中间，并发射低频载波信号；接收所述标识卡发送携带液压支架编号信息的UWB数据。所述低频载波信号携带有所述UWB信标所对应的液压支架的编号；

其中，所述标识卡处于低频信号范围内时，所述标识卡用于接收所述UWB信标所发射的低频载波信号，并定位自身所处的液压支架编号；所述UWB定位基站用于获取所述标识卡所对应的液压支架编号，并根据所述标识卡所对应的液压支架编号、以及该液压支架编号所对应的液压支架的宽度定位所述标识卡的相对于该UWB定位基站的距离和方位。

作为本申请改进的技术方案，所述液压支架设有液压支架控制器；所述UWB信标通信模块连接于液压支架控制器；所述液压支架控制器用于控制液压支架的闭锁。

作为本申请改进的技术方案，所述标识卡包括标识卡控制器、低频唤醒模块以及标识卡UWB通信模块；所述标识卡控制器用于控制切换标识卡的定位方式；所述标识卡在处于所述UWB信标的信号范围内时，所述低频唤醒模块用于实现所述标识卡与所述UWB基站以及所述UWB信标之间通信；所述UWB通信模块用于按测距周期与所述UWB定位基站和所述UWB信标通信。

作为本申请改进的技术方案，所述标识卡的定位方式包括方式一与方式二；

所述方式一是指，所述标识卡位于低频信号范围外时，所述标识卡与所述UWB定位基站按设定测距周期进行双向测距；