基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统及路径规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统，包括浏览器客户端、WebSocket服务器、定位基站、定位识别卡片，所述浏览器客户端的输入输出端与所述WebSocket服务器的输入输出端配合通讯联接，所述定位基站的输入输出端与所述WebSocket服务器的输入输出端配合通讯联接，所述定位基站上设置有左右对称分布的基站天线，所述基站天线用于增加虚拟基站，形成虚拟路径；所述定位识别卡片的输入输出端通过所述基站天线与所述定位基站的输入输出端配合通讯联接。本发明专利技术还提出一种路径规划方法，包括如下步骤：建立虚拟基站，形成虚拟路径：通过双向迪杰斯特拉拓展算法计算出基站之间的最短路径。本发明专利技术解决了现有的矿山井下定位系统，无法计算出最优路径的技术缺陷。

Mine positioning system and path planning method based on JavaScript and HTML5

The invention discloses a mine underground positioning system based on JavaScript and HTML5, including browser client, websocket server, positioning base station and positioning identification card. The input and output end of the browser client is connected with the input and output end of the websocket server in coordination with communication, and the input and output end of the positioning base station is connected with the input and output end of the websocket server The base station antenna is used to increase the virtual base station and form a virtual path; the input and output ends of the positioning identification card are connected with the input and output ends of the positioning base station through the base station antenna. The invention also proposes a path planning method, which comprises the following steps: establishing a virtual base station and forming a virtual path: calculating the shortest path between base stations through a bidirectional dijastra expansion algorithm. The invention solves the technical defect that the existing mine underground positioning system can not calculate the optimal path.

【技术实现步骤摘要】
基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统及路径规划方法
本专利技术涉及一种基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统及路径规划方法，属于井下作业定位

技术介绍
自2016年《煤矿安全规程》第十二条提出，煤矿企业必须建立入井检身制度和出入井人员清点制度；必须掌握井下人员数量、位置等实时信息，入井人员必须佩带标识卡。近年来，国内外有很多企业对矿山定位系统的研究越来越深入，功能越来越多。地理信息系统(GIS)是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。在严格的意义上,这是一个具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息的计算机系统。例如，根据在数据库中的位置对数据进行识别，实习者通常也认为整个GIS系统包括操作人员以及输入系统的数据。地理信息系统（GIS）技术能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划。基于大多数定位系统都采用Client/Server结构设计开发的，由于Browser/Server结构具备通用性，开发成本低，而且不需要安装客户端，只要更新后台代码即可实现所有客户端的更新，维护成本较低。
技术实现思路
本专利技术采用Browser/Server结构来设计，利用国际最新的无线技术，使用WebSocket协议方法，进行数据交互通信，使用双向迪杰斯特拉拓展算法可以计算出基站之间的最短路径。能够及时、准确的将井下各个区域动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员、车辆、生产设备的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据井下定位系统所提供的数据、图形，迅速了解位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。本专利技术所要解决的技术问题是：第一，克服现有技术的缺陷，解决现有的矿山井下定位系统，采用的是Client/Server结构，是基于TopMapGIS地理信息系统实现定位的，TopMap无法直接导入CAD文件，需要人工画图，跟实际地图会有一定误差，人工压力较大，维护成本、开发成本会增加；第二，解决现有的矿山井下定位系统，无法计算出最优路径；第三，解决现有的TopMapGIS地理信息系统软件已经不再更新，无法满足日益变化的矿山需求。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统，其特征在于，包括浏览器客户端、WebSocket服务器、定位基站、定位识别卡片，所述浏览器客户端的输入输出端与所述WebSocket服务器的输入输出端配合通讯联接，所述定位基站的输入输出端与所述WebSocket服务器的输入输出端配合通讯联接，所述定位基站上设置有左右对称分布的基站天线，所述基站天线用于增加虚拟基站，形成虚拟路径；所述定位识别卡片的输入输出端通过所述基站天线与所述定位基站的输入输出端配合通讯联接。作为一种较佳的实施例，所述浏览器客户端用于向客户展示当前人员、车辆或者生产设备的详细信息，所述WebSocket服务器用来解析来自所述定位基站的定位数据，所述定位基站通过所述基站天线向所述定位识别卡片发送信号进行定位。作为一种较佳的实施例，所述定位识别卡片采用RFID标签。本专利技术还提出一种基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统的路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：建立虚拟基站，形成虚拟路径：通过双向迪杰斯特拉拓展算法计算出基站之间的最短路径。作为一种较佳的实施例，具体包括：步骤SS1：在巷道内新建基站A、基站B、基站C、基站D；步骤SS2：在巷道交叉口，新建虚拟基站A’、虚拟基站B’、虚拟基站C’；步骤SS3：形成路径A——A’、A’——B、B——B’、B’——D、D——C’、C’——C、A’——C’；步骤SS4：通过双向迪杰斯特拉拓展算法可以计算出从基站A到基站C的最短路径为A——A’——C’——C。作为一种较佳的实施例，所述双向迪杰斯特拉拓展算法具体包括：分别从s顶点和t顶点开始执行单向迪杰斯特拉算法，从s点开始执行的迪杰斯特拉算法定义为前向迪杰斯特拉搜索，从t点开始执行的迪杰斯特拉算法定义为后向迪杰斯特拉搜索；所述双向迪杰斯特拉拓展算法结束的条件是：前向迪杰斯特拉搜索求得当前最短路径上的顶点为u，且在后向迪杰斯特拉搜索已经计算出到u的最短路径，此时s顶点到t顶点的最短路径可以表示为sp(s,u)+sp(t,u)；或者后向迪杰斯特拉搜索求得当前最短路径上的顶点为u，且在前向迪杰斯特拉搜索已经计算出到u的最短路径，此时s顶点到t顶点的最短路径可以表示为sp(s,u)+sp(t,u)。本专利技术所达到的有益效果：第一，本专利技术由于使用虚拟基站，使得在不增加基站的情况下，就能规划出最优路径，节约了布置基站的成本；第二，本专利技术通过双向迪杰斯特拉拓展算法可以计算出基站之间的最短路径，能够节约网络通信能耗；第三，本专利技术通过HTML5定义了WebSocket协议，能更好的节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯；第四，本专利技术通过可缩放矢量图形（SVG）技术可以实现GIS图的放大和缩小，SVG矢量图形可更好地缩放，SVG图形的加载速度快，使用的带宽少；第五，本专利技术解决了现有的矿山井下定位系统，采用的是Client/Server结构，仅仅是基于TopMapGIS地理信息系统实现定位的，TopMap无法直接导入CAD文件，需要人工画图，跟实际地图会有一定误差，人工压力较大，维护成本、开发成本会增加的技术缺陷；第六，本专利技术解决了现有的矿山井下定位系统，无法计算出最优路径的技术缺陷，提供了最短路径的规划方法；第七，本专利技术解决了现有的TopMapGIS地理信息系统软件已经不再更新，无法满足日益变化的矿山需求，通过浏览器客户端与WebSocket服务器的配合，实现对于某个或者所有井下人员、车辆或者生产设备的实时轨迹更新以及历史轨迹调用。附图说明图1是本专利技术的基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统的优选实施例的架构拓扑图，其中，1为浏览器客户端，2为WebSocket服务器，3为定位基站，4为定位识别卡片，5为基站天线，6为数据库。图2是应用本专利技术显示所有井下人员、车辆或者生产设备的行径轨迹流程图。图3是应用本专利技术显示某个井下人员、车辆或者生产设备的行径轨迹流程图。图4是本专利技术的轨迹最短路径的流程图。图5是应用本专利技术显示井下人员、车辆或者生产设备的实时轨迹流程图。图6是应用本专利技术的人员、车辆或者生产设备的历史轨迹流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要说明的是：HTML5是Web中核心语言HTML的规范，用户使用任何手段进行网页浏览时看到的内容原本都是HTML格式的，在浏览器中通过一些技术处理将其转换成为了可识别的信息。JavaScript一种直译式脚本语言，是一种动态类型、弱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统，其特征在于，包括浏览器客户端、WebSocket服务器、定位基站、定位识别卡片，所述浏览器客户端的输入输出端与所述WebSocket服务器的输入输出端配合通讯联接，所述定位基站的输入输出端与所述WebSocket服务器的输入输出端配合通讯联接，所述定位基站上设置有左右对称分布的基站天线，所述基站天线用于增加虚拟基站，形成虚拟路径；所述定位识别卡片的输入输出端通过所述基站天线与所述定位基站的输入输出端配合通讯联接。/n

【技术特征摘要】
1.基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统，其特征在于，包括浏览器客户端、WebSocket服务器、定位基站、定位识别卡片，所述浏览器客户端的输入输出端与所述WebSocket服务器的输入输出端配合通讯联接，所述定位基站的输入输出端与所述WebSocket服务器的输入输出端配合通讯联接，所述定位基站上设置有左右对称分布的基站天线，所述基站天线用于增加虚拟基站，形成虚拟路径；所述定位识别卡片的输入输出端通过所述基站天线与所述定位基站的输入输出端配合通讯联接。


2.根据权利要求1所述的基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统，其特征在于，所述浏览器客户端用于向客户展示当前人员、车辆或者生产设备的详细信息，所述WebSocket服务器用来解析来自所述定位基站的定位数据，所述定位基站通过所述基站天线向所述定位识别卡片发送信号进行定位。


3.根据权利要求1所述的基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统，其特征在于，所述定位识别卡片采用RFID标签。


4.一种如权利要求1所述的基于Javascript和Html5的矿山井下定位系统的路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：建立虚拟基站，形成虚拟路径：通过双向迪杰斯特拉拓展算法计算出基站之间的最短路径。

【专利技术属性】
技术研发人员：张永新，元静，金勇，
申请(专利权)人：南京北路自动化系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32