[发明专利]一种掘进设备定位方法

说明书

本申请提出一种掘进设备定位方法，包括：在巷道内沿巷道的长度方向设置多个接收点；在掘进设备上设置多个发射点；由发射点向巷道内发射包含发射点信息的可见光信号；在接收点接收可见光信号，并获取发射点信息和可见光信号的综合光强度；根据接收点的位置和综合光强度获取发射点在巷道内的位置；根据多个发射点在巷道内的位置确定掘进设备的位置及姿态，采用上述技术方案后，本申请和现有技术相比所具有的优点是：利用可见光信号的发射和接收获得掘进设备的位置及姿态，避免了人工定位，整体的自动化程度更高，有效提高了掘进设备的定位精度，保障了井下巷道作业的质量和安全。

技术领域

本申请涉及定位技术领域，尤其涉及一种掘进设备定位方法。

背景技术

掘进设备主要用于煤矿巷道的掘进，掘进设备在掘进过程中，作业人员通常借助一束与巷道预设方向平行的激光，根据掘进设备与激光的相对位置手动控制掘进设备，以纠正掘进设备的掘进方向，但由于该方法依赖于人的操作，因此存在纠偏精度低、出错率高等缺点，使得井下作业的质量和安全无法得到保障。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种掘进设备定位方法。

为达到上述目的，本申请提出的一种掘进设备定位方法，包括：在巷道内沿所述巷道的长度方向设置多个接收点；在所述掘进设备上设置多个发射点；由所述发射点向所述巷道内发射包含所述发射点信息的可见光信号；在所述接收点接收所述可见光信号，并获取所述发射点信息和所述可见光信号的综合光强度；根据所述接收点的位置和所述综合光强度获取所述发射点在所述巷道内的位置；根据多个所述发射点在所述巷道内的位置确定所述掘进设备的位置及姿态。

所述在巷道内沿所述巷道的长度方向设置多个接收点包括：在所述巷道的第一侧壁上沿所述巷道的高度方向设置至少两排接收点，每排的接收点均沿所述巷道的长度方向均匀分布；在所述巷道的第二侧壁设置与所述第一侧壁上接收点位置对应的接收点；其中，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对设置。

所述在所述掘进设备上设置多个发射点包括：在所述掘进设备上与所述第一侧壁相对的侧面上设置多个发射点；在所述掘进设备上与所述第二侧壁相对的侧面上设置多个发射点；在所述掘进设备的顶面上设置多个发射点。

所述发射点信息包括：所述发射点的编号信息。

所述由所述发射点向所述巷道内发射包含所述发射点信息的可见光信号包括：对所述发射点信息进行正交编码；对正交编码后的所述发射点信息进行扩频处理；对扩频处理后的所述发射点信息通过所述可见光信号的高频闪烁发射到所述巷道内。

所述获取所述发射点信息和所述可见光信号的综合光强度包括：将所述可见光信号转换为电流信号；将所述电流信号放大成电压信号；对所述电压信号进行模数转换和解调，以获取所述发射点信息和所述可见光信号的综合光强度。

所述根据所述发射点信息和所述综合光强度获取所述发射点在所述巷道内的位置包括：在所述巷道内建立坐标系x轴、y轴和z轴，所述z轴方向与所述巷道的高度方向平行；标定所述接收点在所述坐标系内的坐标值；根据所述综合光强度获取所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值；获取所述发射点与所述接收点之间的距离；根据所述接收点在所述坐标系内的坐标值、所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值和所述距离获取所述发射点在所述坐标系中的x轴坐标值和y轴坐标值；根据所述x轴坐标值、所述y轴坐标值和所述z轴坐标值确定所述发射点在所述巷道内的位置。

所述根据所述综合光强度获取所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值包括：获取所述巷道内沿z轴方向的光强度分布；根据所述光强度分布建立分布模型；将所述综合光强度输入到所述分布模型中，所述分布模型输出所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值。