【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及井下人员定位，特别涉及一种基于声波探测的井下人员定位方法。
技术介绍
1、对井下人员的位置进行实时监测和追踪，可以在井下作业人员遇到危险时，及时发现遇险人员并施救，能更好的防止意外事故的发生。此外，井下人员定位还可以提高井下作业的效率，节约人力资源，减少管理成本，提高管理水平。
2、现有技术中有超声传感器对进行人员进行定位，如申请号为2013103707202的专利公开了一种基于超声波的井下人员定位和结构监测一体化方法及系统，其采用的具体技术方案是将超声波定位节点呈单列形式设置于井道的顶壁上，超声波定位节点与上位机之间通过线缆通信连接；移动终端由井下作业人员携带，每个移动终端都分配有唯一的识别代码；超声波定位节点通过发射监测频段的超声波信号来实现对井下人员的目标发现，目标发现后，超声波定位节点通过发射通信频段的超声波信号来实现与移动终端之间的通信，移动终端接收到通信频段的超声波信号后，移动终端和超声波定位节点之间进行应答操作，在应答操作过程中，移动终端将对应的识别代码发送给超声波定位节点，超声波定位节点接收到识别代码后，将识别代码发送至上位机，上位机根据超声波定位节点的既定位置和识别代码完成对井下人员的定位和识别。这种定位方式存在以下缺点：
3、一)该定位方式需要工作人员携带移动终端，而移动终端体积大、能耗高，使用不够方便。
4、二)超声波定位节点是没间隔一段距离布置一个，可能存在监控盲区。
5、三)超声波定位节点在有电的情况下才能工作，而一旦井下出现断电情况，则会失
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种井下人员主动声波定位方法，以解决对井下人员进行定位的技术问题，并避免现有基于超声波的井下人员定位系统在井下断电时便无法工作的技术缺陷。
2、本专利技术井下人员主动声波定位方法包括：
3、1)在矿井巷道的下部布置光纤，光纤在巷道中沿巷道走向延伸，并将光纤与巷道外的das系统连接；
4、2)在矿井巷道中设置里程标志，并建立光纤长度与里程标志的对应关系；
5、3)在井下人员的鞋底中安装超声波发生器，所述超声波发生器包括压电片、与压电片连接的储能电容、与储能电容连接的高频振荡电路、与高频震荡电路连接的放大电路和与放大电路连接的音响元件；井下人员鞋底中的超声波发生器发出的超声波的频率是固定的，且不同井下人员鞋底中的超声波发生器发出的超声波的频率互不相同，每一个固定的超声波频率对应一个井下人员的身份；
6、4)das系统的光源向光纤发射光脉冲，井下人员在行走过程中对超声波发生器的压电片施加压力，压电片将压力转化成电存储在储能电容中，储能电容对高频振荡电路供电，高频振荡电路再向放大电路输出频率固定的高频电流，放大电路将高频电流的振幅放大后输入音响元件，音响元件在高频电流驱动下发出频率固定的超声波，超声波作用于光纤使光纤发生相同频率的振动，进而使光纤中反向散射的光信号携带对应频率的振动信号；
7、5)das系统的解调仪对光纤的反射光信号进行解调，得到反射光信号信号携带的振动信号，根据振动信号的频率确定出井下人员的身份，并根据从发射光脉冲到接收到反射光信号的这段时间t、以及光速c计算反射光信号经过的路程l，
8、l＝0.5t×c
9、根据路程l找到振动信号的发生点，振动信号发生点即井下人员当前所在位置；
10、6)根据路程l和光纤长度与里程标志的对应关系，确定出井下人员在矿井巷道中的具体位置。
11、进一步，所述音响元件为压电陶瓷。
12、本专利技术的有益效果：
13、1、本专利技术井下人员主动声波定位方法能实现对井下工作人员准确定位，且设置在井下人员鞋底中的超声波发生器不需要设置外部电源，其利用井下人员行走时施加于压电片上的压力来产生电能，并且das光纤在井下断电情况下也能工作，因此本专利技术避免了现有基于超声波的井下人员定位系统在井下断电时便无法工作的技术缺陷。
14、2、本专利技术井下人员主动声波定位方法将超声波的频率和井下人员的身份关联，不仅实现了对人员的定位，还实现了对人员身份的识别。
15、3、本专利技术将超声波发生器设置于井下人员的鞋底中，携带方便。
16、4、本专利技术中光纤沿巷道布置，形成了连续、无死角的监测，不仅能全面掌握井下各人员的当前位置，而且通过连续监测还能掌握井下人员的运动轨迹。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种井下人员主动声波定位方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的井下人员主动声波定位方法，其特征在于：所述音响元件为压电陶瓷。
【技术特征摘要】
1.一种井下人员主动声波定位方法，其特征在于：包括：
2.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁强，陈结，姜德义，魏立科，蒲源源，任奕玮，张京浩，范劲松，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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