基于自组网基站的井下人员定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于自组网基站的井下人员定位系统，包括工业主机和自组网基站，自组网基站由多个分别沿井下巷道长度方向依次布设的基站组成，基站为无线主从基站，无线主从基站通过基站支架安装在井下巷道内，基站支架包括三脚架、固定安装在三脚架上的平板夹和设置在三脚架底部的橡胶圈，平板夹上设置有水平仪，三脚架为旋转升降三脚架，无线主从基站安装在平板夹上，定位器安装在井下人员佩戴的安全帽上，定位器同时与其前后相邻的两个无线主从基站通信。本实用新型专利技术根据井下巷道的实际长宽比来布置自组网基站，与定位器配合实现井下人员定位，使用灵活，成本低，监测井下人员的工作动态效果好。

Underground Personnel Location System Based on Ad Hoc Network Base Station

The utility model discloses an underground personnel positioning system based on an ad hoc network base station, which comprises an industrial host and an ad hoc network base station. The ad hoc network base station consists of several base stations arranged in turn along the length direction of underground roadway. The base station is a wireless master-slave base station. The wireless master-slave base station is installed in the underground roadway through a base station support, and the base station support includes a tripod and is fixed in three. The flat clamp on the scaffold and the rubber ring at the bottom of the tripod are equipped with a level meter, the tripod is a rotating lifting tripod, the wireless master-slave base station is installed on the flat clamp, the locator is installed on the safety helmet worn by the underground personnel, and the locator communicates with two wireless master-slave base stations adjacent to it at the same time. The utility model arranges the self-organizing network base station according to the actual length-width ratio of underground roadways, realizes the positioning of underground personnel by cooperating with the positioner, has the advantages of flexible use, low cost and good dynamic effect of monitoring underground personnel.

【技术实现步骤摘要】
基于自组网基站的井下人员定位系统
本技术属于井下人员定位
，具体涉及一种基于自组网基站的井下人员定位系统。
技术介绍
煤矿井下和地铁施工都有大量的作业人员，所以加强对施工人员的日常监测和管理具有重大的意义。一旦井下发生事故，由于周围环境的复杂多变，救援人员无法及时下去营救，所以需要借助人员定位技术来判断被困人员的具体位置。目前关于井下人员定位系统多采用将基站固定在巷道顶部的吸顶式和壁挂式，无法移动，适应效果差，大多需要高密度的节点布置和额外的硬件支持来保证无线通信的正常使用，导致定位系统能耗大成本高，不利于井下定位的大面积使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于自组网基站的井下人员定位系统，其设计新颖合理，根据井下巷道的实际长宽比来布置自组网基站，与定位器配合实现井下人员定位，从而有效的解决了定位系统精度误差大、延迟反应慢、成本高等问题，不仅能在日常的生产管理中监测井下人员的工作动态，而且可以在井下发生灾害时快速地确定被困人员的具体位置，在保障安全生产、事故预防和应急救援中发挥巨大作用，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：包括布设在井上的工业主机和布设在井下且与工业主机通信的自组网基站，所述自组网基站由多个分别沿井下巷道长度方向依次布设的基站组成，基站为无线主从基站，所述无线主从基站通过基站支架安装在井下巷道内，所述基站支架包括三脚架、固定安装在所述三脚架上的平板夹和设置在所述三脚架底部的橡胶圈，所述平板夹上设置有水平仪，所述三脚架为旋转升降三脚架，所述无线主从基站安装在所述平板夹上，定位器安装在井下人员佩戴的安全帽上，定位器同时与其前后相邻的两个所述无线主从基站通信，井下巷道的长宽比大于4，定位器为无线定位器。上述的基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：所述三脚架设置在井下巷道长度方向的中心线上。上述的基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：所述三脚架的高度为1.8m～2m。上述的基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：所述无线主从基站为LocalSense无线主从基站，相邻两个LocalSense无线主从基站之间相距80m～150m。上述的基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：所述无线定位器为LocalSense无线定位器。上述的基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：所述工业主机内设置有无线WIFI通信模块，所述自组网基站中靠近工业主机的所述LocalSense无线主从基站通过所述无线WIFI通信模块与工业主机通信。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过设置自组网基站实现井下定位器数据的上传，自组网基站中的基站采用无线主从基站，与无线定位器实现无线通信，减少井下线缆的布设，每个基站均通过旋转升降三脚架调节高度和角度，基站通过平板夹安装在旋转升降三脚架上克服了现有的吸顶式和壁挂式固定、无法移动，且只有周围有可吸顶或可挂靠时才可实现的缺点，三脚架的底部设置有橡胶圈，增大与地面的吸附力和摩擦力，可靠稳定，便于推广使用。2、本技术采用的系统，将无线定位器设置在井下人员佩戴的安全帽上，井下人员进入井下后，位置实时处于两个无线主从基站之间，无线定位器通过分别测量至两个无线主从基站的距离，实现井下人员的定位，精度高，延时短，在保障安全生产、事故预防和应急救援中发挥巨大作用，使用效果好。综上所述，本技术设计新颖合理，根据井下巷道的实际长宽比来布置自组网基站，与定位器配合实现井下人员定位，从而有效的解决了定位系统精度误差大、延迟反应慢、成本高等问题，不仅能在日常的生产管理中监测井下人员的工作动态，而且可以在井下发生灾害时快速地确定被困人员的具体位置，在保障安全生产、事故预防和应急救援中发挥巨大作用，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。附图标记说明:1—工业主机；2—基站；3—定位器。具体实施方式如图1所示，本技术所述的基于自组网基站的井下人员定位系统，包括布设在井上的工业主机1和布设在井下且与工业主机1通信的自组网基站，所述自组网基站由多个分别沿井下巷道长度方向依次布设的基站2组成，基站2为无线主从基站，所述无线主从基站通过基站支架安装在井下巷道内，所述基站支架包括三脚架、固定安装在所述三脚架上的平板夹和设置在所述三脚架底部的橡胶圈，所述平板夹上设置有水平仪，所述三脚架为旋转升降三脚架，所述无线主从基站安装在所述平板夹上，定位器3安装在井下人员佩戴的安全帽上，定位器3同时与其前后相邻的两个所述无线主从基站通信，井下巷道的长宽比大于4，定位器3为无线定位器。需要说明的是，通过设置自组网基站实现井下定位器数据的上传，自组网基站中的基站2采用无线主从基站，与无线定位器实现无线通信，减少井下线缆的布设，每个基站2均通过旋转升降三脚架调节高度和角度，基站通过平板夹安装在旋转升降三脚架上克服了现有的吸顶式和壁挂式固定、无法移动，且只有周围有可吸顶或可挂靠时才可实现的缺点，三脚架的底部设置有橡胶圈，增大与地面的吸附力和摩擦力，可靠稳定，平板夹上设置水平仪的目的是保持平板夹安装水平，进而实现基站2的水平安装，减少系统误差。将无线定位器设置在井下人员佩戴的安全帽上，井下人员进入井下后，位置实时处于两个无线主从基站之间，无线定位器通过分别测量至两个无线主从基站的距离，实现井下人员的定位，精度高，延时短，在保障安全生产、事故预防和应急救援中发挥巨大作用。本实施例中，所述三脚架设置在井下巷道长度方向的中心线上。需要说明的是，三脚架设置在井下巷道长度方向的中心线上的目的是保证基站2沿井下巷道长度方向的中心线布设，提高基站2的通信效率，避免出现无信号死角。本实施例中，所述三脚架的高度为1.8m～2m。需要说明的是，三脚架的高度调节为1.8m～2m的目的是与井下人员的身高匹配，井下人员佩戴安全帽后，将定位器3的高度限定在1.8m附近，使定位器3与基站2高度接近，定位器3与基站2的上下高度差可忽略不计，且三脚架可旋转可升降，可根据实际的井下环境自主调节，使用效果好。本实施例中，所述无线主从基站为LocalSense无线主从基站，相邻两个LocalSense无线主从基站之间相距80m～150m。本实施例中，所述无线定位器为LocalSense无线定位器。实际使用中，无线主从基站为LocalSense无线主从基站，无线定位器为LocalSense无线定位器，LocalSense无线定位器和LocalSense无线主从基站通过WIFI无线信号数据传输。本实施例中，所述工业主机1内设置有无线WIFI通信模块，所述自组网基站中靠近工业主机1的所述LocalSense无线主从基站通过所述无线WIFI通信模块与工业主机1通信。本技术使用时，根据无线主从基站的信号强度调节相邻两个无线主从基站之间的距离，确保相邻两个无线主从基站之间通信正常，将多个三脚架依次分别设置在井下巷道长度方向的中心线上，且调节三脚架的高度为1.8m～2m，将各个无线主从基站通过平板夹分别固定安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：包括布设在井上的工业主机(1)和布设在井下且与工业主机(1)通信的自组网基站，所述自组网基站由多个分别沿井下巷道长度方向依次布设的基站(2)组成，基站(2)为无线主从基站，所述无线主从基站通过基站支架安装在井下巷道内，所述基站支架包括三脚架、固定安装在所述三脚架上的平板夹和设置在所述三脚架底部的橡胶圈，所述平板夹上设置有水平仪，所述三脚架为旋转升降三脚架，所述无线主从基站安装在所述平板夹上，定位器(3)安装在井下人员佩戴的安全帽上，定位器(3)同时与其前后相邻的两个所述无线主从基站通信，井下巷道的长宽比大于4，定位器(3)为无线定位器。

【技术特征摘要】
1.基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：包括布设在井上的工业主机(1)和布设在井下且与工业主机(1)通信的自组网基站，所述自组网基站由多个分别沿井下巷道长度方向依次布设的基站(2)组成，基站(2)为无线主从基站，所述无线主从基站通过基站支架安装在井下巷道内，所述基站支架包括三脚架、固定安装在所述三脚架上的平板夹和设置在所述三脚架底部的橡胶圈，所述平板夹上设置有水平仪，所述三脚架为旋转升降三脚架，所述无线主从基站安装在所述平板夹上，定位器(3)安装在井下人员佩戴的安全帽上，定位器(3)同时与其前后相邻的两个所述无线主从基站通信，井下巷道的长宽比大于4，定位器(3)为无线定位器。2.按照权利要求1所述的基于自组网基站的井下人员定位系统，其特征在于：所述三脚架设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑学召，王宝元，李新卫，杜瑞林，吴文庆，王虎，李诚康，
申请(专利权)人：西安科技大学，西安天河矿业科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61