【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下多支路口UWB联合定位方法
[0001]本专利技术属于UWB定位领域，涉及一种煤矿井下多支路口UWB联合定位方法。
技术介绍
[0002]煤炭作为重要的能源燃料，开采量每年都在增加，然而煤矿井下道路狭小、环境恶劣极易造成安全事故，一旦发生人员安全事故，由于不确定抢险位置，导致大量人员因抢救不及时死亡。人员定位系统作为煤矿井下安全生产的重要保障，通常采用RFID、蓝牙、Zigbee、红外线超声波等技术实现人员定位功能，但煤矿井下设备安放杂乱、粉尘浮游物含量高、多径效应严重等诸多因数影响导致传统定位技术定位精度较差，越来越不能满足现阶段高并发量、高精度的现场使用需求。UWB超宽带技术相比传统人员定位系统而言，具有定位精度高、穿透性强、抗多径强、并发量高等特点，现已成为煤矿井下主流人员定位技术。
[0003]煤矿井下环境错中复杂，存在大量的丁字路口、十字路口、Y字路口等场景，煤矿井下普通大巷采用一维定位即可满足现场环境使用需求，但在路口处会出现多个UWB信号覆盖的情况，并且无法预测UWB标识卡从哪条支路出来又从...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下多支路口UWB联合定位方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：在煤矿井下多支路路口安装UWB测距读卡器，在每条支路安装UWB监听读卡器；S2：当UWB标识卡进入定位区域时，中心站将UWB标识卡信息下发至UWB测距读卡器，UWB测距读卡器为UWB标识卡分配测距时序；S3：当UWB标识卡收到测距时序时，向UWB测距读卡器发起TOF测距请求；S3：UWB测距读卡器与UWB标识卡完成UWB测距；S4：在测距过程中各支路的UWB监听读卡器对TOF测距信息进行监听并记录监听数据，包括每条UWB信息的时间戳；S5：UWB测距读卡器将测距信息、UWB监听读卡器将监听信息均通过环网上传至中心站；S6：中心站计算出UWB标识卡与UWB测距读卡器以及各个UWB监听读卡器的距离；S7：结合所有测距数据，实时分析出UWB标识卡进入哪条支路并进行位置定位。2.根据权利要求1所述的煤矿井下多支路口UWB联合定位方法，其特征在于：所述UWB测距读卡器和UWB监听读卡器的结构均包括主控MCU，还包括与主控MCU连接的监控芯片、实时时钟RTC模块、UWB模块、功放模块、网络接口、闪存模块、DC/DC模块；所述主控MCU用于读卡器功能控制，所述监控芯片用于主控MCU工作状态监控，所述实时时钟RTC模块用于提供实时时钟信息，所述UWB模块负责UWB信号的发送与接收，所述功放模块用于UWB信号放大，所述网络接口用于与中心站进行数据交互，所述闪存模块用于读卡器相关配置信息，所述DC/DC模块用于进行电源供给。3.根据权利要求1所述的煤矿井下多支路口UWB联合定位方法，其特征在于：所述UWB标识卡从其它区域或一维定位状态进入TDOA结合TOF定位区域时保持和之前UWB测距读卡器进行TOF测距，中心站检测到UWB标识卡进入新区域时将新区域UWB测距读卡器的信息下发到当前UWB测距读卡器，当前UWB测距读卡器与UWB标识卡进行测距时在测距响应帧里附带新区域UWB测距读卡器的信息，UWB标识卡接收到重新入网UWB测距读卡器信息后，测距数据帧里附带信息表示断开与当前UWB测距读卡器测距，并立刻发起定向入网请求帧与新区域UWB测距读卡器进行入网。4.根据权利要求1所述的煤矿井下多支路口UWB联合定位方法，其特征在于：将所述UWB监听读卡器依次记作MonitorAnchor
‑
1,MonitorAnchor
‑
2,...,MonitorAnchor
‑
N，将所述UWB测距读卡器记作RangAnchor，将所述UWB标识卡记作Tag；当Tag进入TDOA结合TOF测距区域并与RangAnchor进行入网后，RangAnchor将分配时序与Tag进行TOF测距，区域内的所有MonitorAnchor都将处于监听状态，对TOF测距流程的各条数据帧进行监听；Tag入网到UWB测距读卡器并分配时序后，当Tag收到测距时序之后发起Poll帧(测距请求帧)，然后记录下发送时间戳T0A，RangAnchor接收到Poll帧之后记录下时间戳T1A，此时MonitorAnchor
‑
1也处于监听状态，同样监听到Poll帧并记录下接收时间戳T2A；RangAnchor接收数据处理完毕后回复Resp帧(测距响应帧)并记录下发送时间戳T1B，Tag接收到Resp帧后记录下时...
【专利技术属性】
技术研发人员：温贤培，胡宇，郭江涛，黄友胜，戴剑波，周代勇，任高建，何青松，张加易，王斌，刘慧洁，刘世森，柳玉磊，张海鹏，黄橙，王飞，胡亮，魏华峰，唐杰，吕世川，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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