[发明专利]基于最大似然估计法压缩感知的煤矿井下人员定位方法

摘要

本发明公开了一种用于煤矿井下的基于最大似然估计法压缩感知的人员定位方法。本方法根据巷道的空间结构和电磁波的本身属性特点，在井上设备有监控中心(PC机)，运行人员定位管理软件，通过已有的网络与井下设备相连；井下设备包括定位分站和移动目标。在矿井的巷道内每隔一段距离放置一个定位分站。根据已知定位分站的位置以及定位分站到移动目标的距离，以定位分站为圆心，定位分站到移动目标的距离为半径，三圆交点即为移动目标位置。在信号的传输过程中，使用压缩感知算法，通过对原始信号的压缩采样以及精确重构，得到目标位置的精确坐标，实现精确定位。本发明的定位系统定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。

主权项

1.一种基于最大似然估计法压缩感知的煤矿井下人员定位方法，其特征在于，包括地面监控中心，上层终端，井下中心站，网关节点，定位分站，移动目标；所述地面监控中心是一台计算机或者服务器，或者是多台计算机或者服务器组成的计算机网络；地面监控中心从井下中心站接收从井下发来的定位数据包，处理定位数据包；所述上层终端是处在远地的监控中心，通过Internet网络与地面监控中心连接，获取实时监测数据；所述井下中心站是交换机，汇聚网关节点发过来的定位数据包，传输到地面监控中心；所述网关节点布设在支巷道的端点，接收定位分站转发的移动目标发射的定位数据包，传送到井下中心站；所述每个移动目标分配一个识别码，与人员唯一对应，对应关系存储于地面监控中心；移动目标向周围定位分站发射信号并接收反射回波，测量其与定位分站的距离，与定位分站进行通信，获取定位分站发射信号的接收强度和定位分站的数字编号，处理形成定位数据包；移动目标将定位数据包发送给最近的定位分站，定位数据包经过定位分站间的存储转发至地面监控中心；所述定位分站悬挂于巷道顶板，距两侧巷道壁距离相等；定位分站向移动目标发射定位信号，接收移动目标发射的定位请求信号和定位数据包，将移动目标的定位数据包发送至相邻定位分站或网关节点，每个定位分站接收相邻定位分站的数据包并存储转发至相邻的另一个定位分站，接力转发数据包直至到网关节点，每个定位分站分配一个数字编号N，数字编号与其位置坐标对应，对应关系存储于地面监控中心；所述网关节点、定位分站和移动目标上安装传感器，检测周围的环境信息，采用与定位数据信息相同的传输方式，将数据传送到地面监控中心；所述井下人员定位系统中的井下设备,包括网关节点、定位分站、移动目标，全是本质安全型设备。