[发明专利]融合感测多巷分割的井下巷道图及电机车快速定位方法

说明书

本发明涉及煤矿井下电机车技术领域，具体的说是融合感测多巷分割的井下巷道图及电机车快速定位方法，包括以下步骤：井下巷道图多巷分割，绘制井下巷道多巷分割图；电机车加载多巷分割图及完成系统初始化；获取电机车在井下初始位置，确定h坐标；岔道处更新巷道分段名称，更新h坐标；计算电机车在所在巷道行驶位移，确定c坐标；融合h、c坐标，构建(h，c)坐标，快速精准定位电机车位置。所述方法适用于井下受限空间内的电机车定位，能够在煤矿井下实现对电机车的快速、精准定位。

技术领域

本发明涉及矿用电机车技术领域，具体说是融合感测多巷分割的井下巷道图及电机车 快速定位方法。

背景技术

电机车是井下常见的一种辅助运输工具，承担着井下煤炭、人员、矸石、设备、材料等运输任务，在井下运输环节中发挥着不可替代的作用，因此，电机车在井下的实时位置对整个井下运输系统的调度就显得十分重要。但是由于煤矿井下巷道、采掘工作面等作业区域具有典型的半结构化或非结构化环境特征，且北斗、GPS等定位技术无法直接应用于井下，则亟需构建适用于煤矿井下巷道的自主定位系统方案，发掘一种针对井下电机车快速定位的方法，解决井下电机车的快速、精准定位等问题。

当前用于井下车辆定位的方法主要体现在基于UWB技术的定位方法、基于惯性导航 技术的定位方法、基于RFID技术的定位方法等，每种方法在实现过程中都较为复杂，且定位速度及定位精度不高，无法在井下实现对电机车的快速精准定位。而在井下这一特定的环境中，由于巷道轨道的受限空间，电机车在此受限空间内运行，因此只需要依据巷道地图及电机车的速度、加速度就可以构建电机车在井下的坐标(h,c)，即可实现对电机车的快速精准定位。

目前，蓄电池电机车的使用过程中，由于出入环境的原因，可能会导致蓄电池受潮， 蓄电池一旦受潮轻则使用寿命下降，重则造成短路爆炸，同时机车在运输煤矿时，会有细 小砂砾或石子掉落到轨道上，滚轮碾压或碰撞时，会破坏滚轮表面质量，影响使用寿命或 者导致车体发生侧翻，造成轨道的堵塞，拖慢了工程的进度，造成损失。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以 包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了融合感测多巷分割的井下巷道图及电机车快速 定位方法，该方法融合多种感测技术以及多巷分割的井下巷道图实现对井下电机车的快速 定位，以获取电机车在巷道中的坐标，进而达到对井下巷道中的电机车快速、精确定位的 目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：融合感测多巷分割的井下巷道图及电机 车快速定位方法，包括以下步骤：

步骤一、井下巷道图多巷分割。基于井下巷道分布地图，对各巷道在起点岔道处至终 点岔道处分段，并对各分段巷道独立命名，进而绘制多巷分割的井下巷道图。

步骤二、多巷分割巷道图加载及系统初始化。电机车启动后，自动加载多巷分割巷道 图，同时激光雷达传感器、RFID阅读器、速度/加速度传感器等初始化，各通信模块建立通信。

步骤三、确定电机车初始位置。RFID阅读器读取轨道处RFID电子标签，确定电机车所在巷道及初始位置；若RFID阅读器未读取到RFID电子标签，则需人工辅助驾驶或远 程控制电机车行驶至据所在位置最近的RFID电子标签处，以获得电机车所在巷道及初始 位置，进而确定电机车所在位置的初始坐标(h₀,c₀)。

步骤四、岔道处更新h坐标。每当电机车行驶至岔道处，RFID阅读器读取到岔道处RFID电子标签时，就需要通过无线通信模块获取岔道当前道岔位置状态信息，电机车结 合RFID电子标签内容及道岔位置状态信息，进一步确定所要进入的巷道分段，进而更新 h坐标。