一种基于UWB技术的矿井无人车探测装置制造方法及图纸

技术编号:26729307 阅读:29 留言:0更新日期:2020-12-15 14:28
本实用新型专利技术涉及一种基于UWB技术的矿井无人车探测装置,属于无线通信、探测与定位技术领域。包括无人车模块、单参考点定位基站模块、固定节点模块及终端模块;无人车模块包括车载通信单元、记忆单元、车载定位单元、计算与控制单元、移动单元以及传感器单元,在矿井内分布式采集环境信息,与所在区域内单参考点定位基站模块无线通信得到位置信息,将环境和位置信息以无线信号的形式经固定节点传输至用户;用户收到环境及位置信息后,从建立的路由发送指令,控制无人车装置中各模块实现进一步探测与定位。所述装置能只需一个单参考点定位基站模块即可对无人车进行定位,无需装配无线通信基站,降低了部署难度且能对各个模块进行定向控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB技术的矿井无人车探测装置
本技术涉及一种基于UWB技术的矿井无人车探测装置,属于无线通信、探测与定位

技术介绍
矿产资源是不可再生资源,是基础物质材料,对于国家经济建设而言非常重要。开采矿产资源成为国家经济建设过程中必不可少的一部分。随着浅表资源的枯竭,我国在资源开采方面,逐步进入深开采阶段。随着采集深度逐渐加深,可能出现冲击地压、瓦斯、突水等突发情况,对生命财产安全形成巨大的威胁。预测突发危险对于深部开采的安全可靠运行以及保障矿井工作人员生命安全而言显得十分重要。全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)是目前为止应用最为广泛的无线定位系统之一。但是GNSS具有很大的局限性。以GPS定位系统为例,抵达地面的卫星信号很弱,并且无法穿透密集的建筑物,导致在室内、隧道等有障碍物的室内环境下无法进行精准定位。即便是在最理想的无线通信环境下,民用卫星的定位精度也只能达到米级,GPS民用定位的误差可以达到在5米之内,这无法满足高精度定位的要求。而且,购买定位终端设备的成本也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UWB技术的矿井无人车探测装置,其特征在于:包括无人车模块、单参考点定位基站模块、固定节点模块以及终端模块;/n其中,终端模块包括智能手机、PAD、平板电脑或手持移动电子设备;无人车模块的数量为n个;每个无人车模块包括车载通信单元、记忆单元、车载电源单元、车载定位单元、计算与控制单元、移动单元以及传感器单元;单参考点定位基站模块的数量为k个,每个单参考点定位基站模块包括基站信号处理单元、阵列天线单元、基站通信单元以及基站电源单元;固定节点模块的数量为m个,每个固定节点模块包括固定节点电源单元、固定节点信号处理单元、无线通信单元以及固定节点传感器单元;/n终端模块包括终端计算与控制单...

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB技术的矿井无人车探测装置,其特征在于:包括无人车模块、单参考点定位基站模块、固定节点模块以及终端模块;
其中,终端模块包括智能手机、PAD、平板电脑或手持移动电子设备;无人车模块的数量为n个;每个无人车模块包括车载通信单元、记忆单元、车载电源单元、车载定位单元、计算与控制单元、移动单元以及传感器单元;单参考点定位基站模块的数量为k个,每个单参考点定位基站模块包括基站信号处理单元、阵列天线单元、基站通信单元以及基站电源单元;固定节点模块的数量为m个,每个固定节点模块包括固定节点电源单元、固定节点信号处理单元、无线通信单元以及固定节点传感器单元;
终端模块包括终端计算与控制单元;
其中,无线通信单元包括天线和无线通信芯片,固定节点传感器单元中至少包括一个压力传感器,固定节点信号处理单元包括一个带有高性能处理器的单片机;固定节点电源单元包括电池容量大、重量轻的锂电池;
每个单参考点定位基站模块中的阵列天线单元包括天线以及射频合路器;基站通信单元包括天线和无线通信芯片;基站信号处理单元包括UWB定位芯片和相关开发板;基站电源单元包括电池容量大的蓄电池;
每个无人车模块中车载通信单元包括天线和无线通信芯片;记忆单元包括存储器;车载定位单元包括UWB定位芯片以及天线;移动单元中至少包括两个电机;传感器单元包括IMU、光敏传感器、温度传感器、声音传感器、烟雾传感器、CO传感器、可燃气体传感器、红外传感器以及摄像头;计算与控制单元包括一个具有多个端口的单片机;车载电源单元包括电池容量大、重量轻的锂电池;
所述矿井无人车探测装置中各模块与单元的连接关系如下:
每个无人车模块中的车载定位单元、车载通信单元、记忆单元、移动单元和传感器单元与计算与控制单元相连;在每个单参考点定位基站模块中,阵列天线单元与基站信号处理单元相连,基站信号处理单元与基站通信单元相连;每个固定节点模块中的固定节点传感器单元与固定节点信号处理单元相连,固定节点信号处理单元与无线通信单元相连;
终端模块与固定节点模块或无人车模块通过无线...

【专利技术属性】
技术研发人员:辛喆夏兆宇武祎高瑞雪陈佩雨卢继华
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:新型
国别省市:北京;11

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