基于波束成型的井下远程定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于波束成型的井下远程定位方法及系统。一种基于波束成型的井下远程定位方法，包括以下步骤：发射音频信号；采集音频信号；处理装置处理音频信号，音频信号的处理具体包括以下步骤：波束成型叠加；频谱分析，提取特征信号；确定特征信号到达信号采集单元的时间差；根据到达时间差计算被定位者位置。本发明专利技术的定位方法采用的音频信号以巷道金属结构为传播媒介，穿透能力强，传播距离远，同时避免了架设基站。对音频信号的处理采用波束成型技术实现音频信号的信噪比增强。本技术方案定位精度高、可靠性高和成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿井人员定位搜救
，尤其涉及一种基于波束成型的井下远程定位方法及系统。
技术介绍
煤矿生产的安全与矿难发生后井下被困人员搜救是煤矿行业生产过程中一个至关重要的问题。由于煤矿分布于地下几十到几百米深处，巷道延伸几百到几千米，煤矿的这种特殊环境使得井下与地面的通讯变得异常困难。一旦矿井发生瓦斯爆炸、塌方、透水等事故，井下情况无法传输到地面，搜救人员无法获得被困人员的确切位置，从而救灾工作无法有效地开展。无线传感网络的发展为解决井下被困人员的定位与搜救问题提供了一种有效途径。专利CN101868024A公布了一种矿井下人员定位搜救系统及方法，该定位系统包括带有无线收发模块和控制器的识别卡，具有以识别卡为叶节点、以定位基站为根节点并通过移动基站实现叶节点与根节点层连接的树形拓扑结构的井下定位网络。专利CN1844641A公布了一种煤矿井下人员管理及应急呼救搜救系统，该系统采用射频技术进行无线传输，通过收集无线数据采集单元的信息，确定紧急呼叫单元的位置。专利CN102096065A公布了一种敲击声矿难救援定位系统，该系统通过接受和处理矿难被困人员发出的敲击声，利用敲击振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于波束成型的井下远程定位方法，其特征在于，包括以下步骤：?a、井下的音频发射装置发射音频信号；?b、井口的信号采集单元采集音频信号，将音频信号传送至地面的信号处理装置；?c、地面的信号处理装置处理音频信号，确定音频发射装置的位置；?所述信号处理装置处理音频信号具体包括以下步骤：?c1、对音频信号采用波束成型进行叠加，得到增益信号；?c2、对增益信号进行频谱分析，提取特征信号；?c3、确定特征信号到达信号采集单元的时间差；?c4、根据到达时间差计算音频发射装置的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢凯，刘云浩，王继良，刘克彬，毛续飞，
申请(专利权)人：无锡儒安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：