[发明专利]一种煤矿井下人员定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动识别和定位技术领域，尤其涉及一种煤矿井下人员定位方法。

背景技术

矿井人员定位系统，是国家安全监察部门强制要求建设的煤矿安全六大保安系统之一，该系统的定位功能在入井作业人员日常管理，尤其是事故状态下及时准确地组织搜救方面具有极为重要的作用。现在所用的矿井人员定位系统，主要以阅读器的分布位置决定定位精度，多为数十米甚至数百米，数据可用度低。随着我国煤矿开采深度不断延伸，高瓦斯和瓦斯突出矿井数量越来越多，煤矿安全生产难度越来越大，建立定位精度更高的人员定位系统，对于保障煤矿安全生产、事故状态下快速搜救具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种煤矿井下人员定位方法，用于煤矿井下人员的定位，其成本低，定位精度可比原用系统提高一至两个数量级，可以达到米级。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种煤矿井下人员定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在煤矿井下需要实现人员定位的巷道内，敷设射频标尺电缆，所述射频标尺电缆基带为一根导线，贴近导线等距设置多个被动式射频标签，各被动式射频标签均具有唯一ID识别码；

（2）在井下分布安放多个阅读器，使与其连接的射频标尺电缆能够覆盖矿井需要实现定位功能的所有巷道，所述阅读器包含有高频发送器和接收器、控制单元以及天线，阅读器通过射频标尺电缆内的导线与被动式射频标签的天线互相耦合，向其提供工作能源和时序，对被动式射频标签ID识别码和内存数据进行读取和写入操作，阅读器同时与矿井网络连接； 

（3）入井人员随身携带主动式射频标签，当其从射频标尺电缆旁经过，主动式射频标签与被动式射频标签处于射频通讯有效距离时，完成无线非接触式的射频识别通讯，阅读器即可读取正在通讯状态的射频标签的ID识别码和时序信息，并通过网络上传； 

（4）地面上安装服务器，服务器与阅读器可双向通讯；服务器从阅读器获取射频标签的ID识别码和时序信息，然后通过计算分析，结合矿井二维或三维矿图完成人员定位功能。

所述被动式射频标签呈圆柱状，直径为0.3～0.4mm。

所述被动式射频标签长2～4cm。

相邻两个被动式射频标签的间隔距离为1m～10m。

本发明带来的有益效果为：定位准确，射频标尺电缆内的射频标签间隔距离可根据需要在1m～10m范围内选择，其与入井人员随身携带的主动式射频标签进行无线非接触式的射频识别通讯，阅读器获取相互通讯的被动式射频标签的ID识别码和时序信息，并将信息通过网络上传至地面的服务器。井下巷道宽度通常为2～6m，此定位系统的定位精度可精确到米，为生产管理和矿难救援带来极大便利。由于物联网行业的迅速发展，射频标签的制造成本已经较低，本发明将射频标签非接触式的设置于射频标尺电缆内部，生产工艺简单，制造成本低，现场安装和维修简便。现有的定位方法是在巷道内布置多个阅读器，井下人员随身携带射频卡，由于阅读器无法大量设置，也不能延展定位位置，只能按照阅读器的相互距离估算位置。若要达到与本系统同级的定位精度，必须设置大量的阅读器，不仅技术上难以实现，建设成本也远高于本发明的成本。

附图说明

图1为本发明的示意图。

其中，1.射频标尺电缆，2.被动式射频标签，20.导线，3.主动式射频标签，4.阅读器，5.服务器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所述，一种煤矿井下人员定位方法，包括以下步骤：

（1）在煤矿井下有作业人员的巷道内，沿巷道壁敷设射频标尺电缆1，所述射频标尺电缆1的绝缘护套内有一根导线20，导线20上间隔设置有多个被动式射频标签2，其中的每个被动式射频标签2都有唯一固定的ID识别码；所述射频标尺电缆1内部的被动式射频标签2按照一定距离排列，排列间距的大小确定射频标尺电缆1的计量单位及定位精度。射频标尺电缆1、内部的被动式射频标签2与矿图对照即可准确的标示矿井巷道的实际位置。