[发明专利]一种煤矿矿井定位方法及定位系统

权利要求书

1.一种煤矿矿井定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据预设磁场地图，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，并将M个恒定磁力源与N个电控磁力源分别与控制中心连接，其中预设磁场地图中包含M个恒定磁力源与N个电控磁力源中每个恒定磁力源与每个电控磁力源的安装位置信息以及安装角度信息，M和N均为大于1的正整数；

控制中心根据预设磁场地图中恒定磁力源的安装位置以及安装角度与电控磁力源的安装位置以及安装角度得到矿井空间中磁场覆盖区域任意位置的磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率；

控制中心获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率，对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，根据任意坐标位置的磁场强度得到最终的磁场地图；

定位终端对最终的磁场地图进行存储，获取定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率与最终的磁场地图进行数据匹配，得到定位终端的实际位置信息。

2.如权利要求1所述的煤矿矿井定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：

磁力计测量任意坐标位置的磁场强度，并与控制中心中最终的磁场地图进行比较，如果二者强度差值在一定范围以内，则不需要修正最终的磁场地图；如果二者差值超出设定范围，则根据磁场衰减比例对最终的磁场地图进行修正。

3.如权利要求1所述的煤矿矿井定位方法，其特征在于，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，具体包括：

在相邻两个电控磁力源之间安装至少一个恒定磁力源，其中恒定磁力源的数量根据电控磁力源的有效范围的5—10倍确定。

4.如权利要求1所述的煤矿矿井定位方法，其特征在于，每个电控磁力源具有唯一的磁场变化频率。

5.如权利要求1所述的煤矿矿井定位方法，其特征在于，在定位终端对最终的磁场地图进行存储，获取待定位位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据待定位位置的磁场强度以及磁场变化频率与最终的磁场地图进行数据匹配，得到待定位位置的实际位置信息的步骤之前，还包括以下步骤：

定位终端测量磁场覆盖区域任意位置的磁场强度；

定位终端对所测的磁场变化频率通过磁电转换、对数比率放大运算处理，形成模拟电压信号，模拟电压信号经A/D转换器后形成数字电压信号；

定位终端对数字电压信号提取磁场变化频率的信息，通过磁场变化频率的信息获取定位终端所在的大致区域，并结合恒定磁力源的磁场强度确定出定位终端的具体位置。

6.一种煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述定位系统包括M个恒定磁力源、N个电控磁力源、控制中心以及定位终端，其中,M和N均为大于1的正整数；

所述M个恒定磁力源与所述N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，每个所述恒定磁力源与每个所述电控磁力源均分别与所述控制中心连接；

所述控制中心，用于给所述恒定磁力源与所述电控磁力源分配磁场强度，并根据所述电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率，获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率，对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，以及根据任意坐标位置的磁场强度得到磁场地图；

所述定位终端用于存储磁场地图，获取所述定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据所述定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率与磁场地图进行数据匹配，得到所述定位终端的实际位置信息。

7.如权利要求6所述的煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述恒定磁力源与所述电控磁力源沿矿井巷道一侧间隔安装。

8.如权利要求6所述的煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述恒定磁力源为电磁铁，所述控制中心为所述恒定磁力源提供直流电。

9.如权利要求6所述的煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述电控磁力源为电磁铁，所述控制中心为所述电控磁力源提供交流电。

10.如权利要求6所述的煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述相邻两个所述恒定磁力源的中心磁力线夹角为0～60度。