矿井中的定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿井中的定位系统及方法，该矿井中的定位系统包括：巷道灯，用于发送第一光信号，其中，第一光信号对应第一编码信息；第一接收器，用于接收第一光信号；第一处理器，连接至第一接收器，用于处理第一光信号以获取第一编码信息对应的第一解码信息；头灯，连接至第一接收器，用于发送第二光信号，其中，第二光信号对应第二编码信息，第二编码信息与第一编码信息相同；第二接收器，设置在巷道中，用于接收第二光信号；以及主机，与第二接收器连接，用于根据第二光信号对应的第二解码信息确定头灯的在矿井地图中的地址信息，其中，主机中存储有矿井地图以及第二解码信息与地址信息的对应关系。通过本发明专利技术，达到了安全生产的效果。

【技术实现步骤摘要】
矿井中的定位系统及方法
本专利技术涉及光电领域，具体而言，涉及一种矿井中的定位系统及方法。
技术介绍
现有的矿井中的定位系统以现代无线电编码通讯技术为基础，应用现代无线电波通讯技术中的信令技术及无线发射接收技术，但无线通信会产生辐射，容易产生电火花，由于井下复杂的空气条件，小小的电火花也可能会导致不可想象的可怕后果，这不仅会给矿井带来损失甚至有可能威胁到人的生命安全，另外，现有的定位系统硬件比较复杂，应用过程中使用的器材较多，并且需要单独安装定位的参考点，投入成本比较大。针对现有技术中矿井中的定位系统安全性较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种矿井中的定位系统及方法，以至少解决现有技术中矿井中的定位系统安全性较低的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种矿井中的定位系统。根据本专利技术的矿井中的定位系统包括：巷道灯，用于发送第一光信号，其中，第一光信号对应第一编码信息；第一接收器，用于接收第一光信号；第一处理器，连接至第一接收器，用于处理第一光信号以获取第一编码信息对应的第一解码信息；头灯，连接至第一处理器，用于发送第二光信号，其中，第二光信号对应第二编码信息，第二编码信息与第一编码信息相同；第二接收器，设置在巷道中，用于接收第二光信号；以及主机，与第二接收器连接，用于根据第二光信号对应的第二解码信息确定头灯的在矿井地图中的地址信息，其中，主机中存储有矿井地图以及第二解码信息与地址信息的对应关系，地址信息用于表示巷道灯在矿井地图中的地址。进一步地，定位系统还包括：第二处理器，与巷道灯连接，用于控制巷道灯按预设的频率闪烁以发送对应第一编码信息的第一光信号，第一接收器还用于接收按预设的频率闪烁的第一光信号。进一步地，第二处理器还用于通过脉冲宽度调制控制巷道灯按预设的频率闪烁以发送对应第一编码信息的第一光信号，第一接收器还用于接收通过脉冲宽度调制的第一光信号。进一步地，定位系统还包括：第一处理器还用于控制头灯按接收到的第一光信号的频率闪烁以发送第二光信号，第二接收器还用于接收按第一光信号的频率闪烁的第二光信号。进一步地，第一处理器还用于通过脉冲宽度调制控制头灯按接收到的第一光信号的频率闪烁以发送对应第二编码信息的第二光信号，第二接收器还用于接收通过脉冲宽度调制的第二光信号。进一步地，定位系统还包括：第一载波信号发生器，与巷道灯连接，用于生成第一载波信号，其中，在第一载波信号上承载有第一光信号对应的第一编码信息，第一接收器还用于接收第一载波信号。进一步地，定位系统还包括：第二载波信号发生器，与头灯连接，用于生成第二载波信号，其中，在第二载波信号上承载有第二光信号对应的第二编码信息，第二接收器还用于接收第二载波信号。进一步地，巷道灯为LED巷道灯；以及头灯为LED头灯。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个方面，提供了一种矿井中的定位方法。根据本专利技术的另一方面，提供了一种定位方法。该矿井中的定位方法包括：接收来自巷道灯的第一光信号，其中，第一光信号对应第一编码信息；获取与第一编码信息对应的第一解码信息；以及发送第二光信号至主机，其中，第二光信号对应的第二编码信息与第一光信号对应的第一编码信息相同，主机根据第二编码信息和地址信息的对应关系确定第二编码信息对应的地址。进一步地，接收来自巷道灯的第一光信号包括：获取巷道灯的第一光信号的频率，发送第二光信号包括：按接收到的第一光信号的频率闪烁以发送对应第二编码信息的第二光信号。进一步地，在发送第二光信号之前，上述方法还包括：获取头灯的标识符；以及将标识符和第二编码信息绑定，发送第二光信号包括：发送与第二编码信息和标识符对应的第二光信号。通过本专利技术，由于通过巷道灯和头灯传输表示地址信息的编码信息，定位系统中的处理器对编码信息进行解码得出对应的解码信息，而系统中预存了解码信息和地址信息的对应关系，因此可以最终实现定位，由于巷道灯和头灯发出的光信号的辐射低于无线电波信号，不会产生火花，因此解决了现有技术中矿井中的定位系统安全性较低的问题，进而达到了安全生产的效果。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的矿井中的定位系统的结构框图；图2是根据本专利技术2实施例的定位系统的示意图；图3a是普通巷道灯的结构示意图；图3b是根据本专利技术实施例的巷道灯的结构示意图；图3c是根据本专利技术实施例的光信号发送模块中的调光控制电路的连接示意图；图3d是根据本专利技术实施例的光信号接收模块的原理框图；图3e是根据本专利技术实施例的光信号接收模块的电路连接示意图；图4是通过载波信号承载解码信息的示意图；图5是根据本专利技术实施例的第一接收器模块的示意图；图6a是巷道灯发送出的PWM波形图；图6b是第一接收器接收到的波形图；图6c是“0”的波形图；图6d是“1”的波形图；图7为头灯发送编码信息的示意图；图8是根据本专利技术实施例的矿井中的定位方法的流程图；以及图9是根据本专利技术优选实施例的矿井中的定位方法的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术实施例提供了一种矿井中的定位系统，以下对本专利技术实施例所提供的矿井中的定位系统进行介绍。图1是根据本专利技术实施例的矿井中的定位系统的结构框图。如图1所示，该矿井中的定位系统包括巷道灯11、第一接收器12、头灯13、第二接收器14、主机15和第一处理器16。巷道灯11用于发送第一光信号，该第一光信号为经过第一编码之后的光信号，即，第一光信号对应第一编码信息，不同的巷道灯11发出的第一编码信息不同。对于定位系统中的位于不同位置的多个巷道灯，分别对其进行不同的编码以使多个巷道灯可以发出对应于不同编码信息的光信号，即，位于不同位置的巷道灯所发出的第一光信号是不同的。例如，位于a位置的巷道灯发出经过编码的第一光信号a，位于b位置的巷道灯发出经过编码的第一光信号b，位于c位置的巷道灯发出经过编码的第一光信号c，其中，第一光信号a对应于第一编码信息a，第一光信号b对应于第一编码信息b，第一光信号c对应于第一编码信息c。巷道灯是指在巷道中用于照明的灯，例如，可以是悬挂于巷道顶部的灯，也可以是通过支架悬挂在巷道中的灯，巷道灯11发送的第一光信号既可以是可见光信号，也可是红外信号，由于在传输红外信号时需要38kHZ的载波，对设备要求较高，一般而言通过可以见信号传输编码信息。在本专利技术实施例中，巷道灯既可以起到照明的作用，还可以起到定位的作用。第一接收器12用于接收第一光信号。第一处理器16连接至第一接收器12，用于在第一接收器12接收到第一光信号之后，对第一光信号进行解码，从而获取第一编码信号对应的第一解码信息，即，处理第一光信号以获取第一编码信号对应的第一解码信息。编码的过程和解码的过程是相对的，照明灯的编码信息经编码后由照明灯发出，定位装置中的第一处理器对接收到的信号进行解码，从而得出该照明灯的编码信息。头灯13与第一处理器16连接，用于发送第二光信号，其中，第二光信号对应第二编码信息，第二编码信息的内容与第一编码信息的内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井中的定位系统，其特征在于，包括：巷道灯，用于发送第一光信号，其中，所述第一光信号对应第一编码信息；第一接收器，用于接收所述第一光信号；第一处理器，连接至所述第一接收器，用于处理所述第一光信号以获取所述第一编码信息对应的第一解码信息；头灯，连接至所述第一处理器，用于发送第二光信号，其中，所述第二光信号对应第二编码信息，所述第二编码信息与所述第一编码信息相同；第二接收器，设置在巷道中，用于接收所述第二光信号；以及主机，与所述第二接收器连接，用于根据所述第二光信号对应的所述第二解码信息确定所述头灯的在所述矿井地图中的地址信息，其中，所述主机中存储有矿井地图以及第二解码信息与所述地址信息的对应关系，所述地址信息用于表示所述巷道灯在所述矿井地图中的地址。

【技术特征摘要】
1.一种矿井中的定位系统，其特征在于，包括：巷道灯，用于发送第一光信号，其中，所述第一光信号对应第一编码信息；第一接收器，用于接收所述第一光信号；第一处理器，连接至所述第一接收器，用于处理所述第一光信号以获取所述第一编码信息对应的第一解码信息；头灯，连接至所述第一处理器，用于发送第二光信号，其中，所述第二光信号对应第二编码信息，所述第二编码信息与所述第一编码信息相同；第二接收器，设置在巷道中，用于接收所述第二光信号；以及主机，与所述第二接收器连接，用于根据所述第二光信号对应的第二解码信息确定所述头灯的在矿井地图中的地址信息，其中，所述主机中存储有矿井地图以及第二解码信息与所述地址信息的对应关系，所述地址信息用于表示所述巷道灯在所述矿井地图中的地址；其中，所述定位系统还包括：第二处理器，与所述巷道灯连接，用于通过脉冲宽度调制控制所述巷道灯按预设的频率闪烁以发送对应所述第一编码信息的第一光信号，所述第一接收器还用于接收通过脉冲宽度调制的所述第一光信号。2.根据权利要求1所述的矿井中的定位系统，其特征在于，第二处理器，还用于控制所述巷道灯按预设的频率闪烁以发送对应所述第一编码信息的第一光信号，所述第一接收器还用于接收按预设的频率闪烁的所述第一光信号。3.根据权利要求2所述的矿井中的定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括：所述第一处理器还用于控制所述头灯按接收到的所述第一光信号的频率闪烁以发送所述第二光信号，所述第二接收器还用于接收按所述第一光信号的频率闪烁的所述第二光信号。4.根据权利要求3所述的矿井中的定位系统，其特征在于，所述第一处理器还用于通过脉冲宽度调制控制所述头灯按接收到的所述第一光信号的频率闪烁以发送对应所述第二编...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，胡洪，董建飞，黄建梅，张国旗，
申请(专利权)人：北京半导体照明科技促进中心，
类型：发明
国别省市：