| 主权项 |
一种煤矿井下人员精确定位的方法，其特征在于是一种利用TD‑SCDMA技术的信号能量损耗检测煤矿井下人员精确定位的方法，根据TD信号在矿井环境中，功率损耗值与传输距离的关系，精确定位出井下人员所在位置的方法，该方法的具体步骤为：I、在井下安置基站，两个基站之间的间隔为一个基站功效覆盖范围半径，一个信号源被两个基站接收，形成无缝覆盖，不存在盲点，两基站之间的距离≤300m，安置基站的数目根据巷道长度和两基站之间的距离而定，使得基站功效覆盖整个井下巷道，在巷道的每个交叉口，都安置一个基站，基站在架设时就确定了自身的位置，即到巷道口的距离，对基站按顺序进行编号，分别为1、2、3…，一个信号一次只与一个基站进行通信，设置奇数基站在0秒时开启工作，10秒时偶数基站开始工作，同时奇数基站停止工作，20秒时奇数基站又开始工作，同时偶数基站停止工作，这样以10秒为基站工作切换时间，依次进行循环，所述的基站采用大唐电信矿用无线KT15‑F基站，其该基站覆盖范围半径为300m；II、在地面安装服务器，在地面安装的是用于接受基站所在位置信息的服务器，该服务器与基站通过光纤连接，基站向服务器提供该基站的位置信息，其所述服务器采用非x86服务器；Ⅲ、信号发生模块手机的配置，给井下人员配置装有信号发生模块的手机，装有模块的手机每隔一个确定的时间发送一次信号，这个间隔的时间为发射间隔时间，由工作需要确定发射间隔时间，发射间隔时间≤基站工作切换时间，信号被步骤I中的被安置在井下的两个基站依次接收，接收信号的基站向步骤I中的安装在地面的服务器发出信号，服务器定位出这两个基站所处位置，进而模糊定位出携带该手机人员范围在两基站之间；IV、精确定位：用W<sub>1</sub>表示步骤Ⅲ中装有模块的手机发射信号的强度，用W<sub>2</sub>表示步骤I中基站接收到信号的强度，代入式W<sub>loss</sub>=W<sub>1</sub>‑W<sub>2</sub>中，计算出信号的传播损耗W<sub>loss</sub>，用σ表示巷道内由于反射、折射和巷道壁面对信号吸收所造成的损耗，构造关于σ的经验模型，构造方法如下：在巷道中，分别取装有模块的手机距基站的距离d=1m，2m，3m…300m，代入公式W<sub>loss</sub>=32.44+20lgd+20lgf+σ，式中f表示工作频率是已知量，计算出σ的值，为提高精度同一距离重复计算几次，建立每个距离d与巷道内损耗值σ之间一一对应关系数据库，I中确定了两个基站的位置，在精确定位时，以其中一个基站作为基准基站，式W<sub>loss</sub>=32.44+20lgD+20lgf+σ中，D和σ均为未知量，W<sub>loss</sub>和f为已知量，通过已经建立的关于d和σ的数据库由计算机进行数值匹配，能够使等式成立的D和σ就是所要求得的量，D就是精确的手机距基准基站的距离，即为井下人员到基准基站的距离，若选取位置距巷道口近的基站为基准基站，井下人员的精确位置为基站到巷道口的距离加D，若选取位置距巷道口远的基站为基准基站，井下人员的精确位置为基站到巷道口的距离减D，由此精确定位出井下人员的位置。 |
