一种煤矿井下人员定位系统及定位方法

摘要

本发明公开了一种用于煤矿井下的人员定位系统及方法。本系统包括设在井上的地面监控中心，设在井下的传输基站，多个网关节点，光纤，总线，多个信标节点，多个移动节点，应用于井下的设备均是本质安全型的。本方法是一种基于BP神经网络的非测距APIT的井下人员定位方法，根据井下巷道的结构部署信标节点，在训练阶段，通过训练生成利用信标节点构成的三个相交三角形的外接圆两两相交的交点坐标，在数据库中进行存储，在定位阶段，根据PIT测试系统测试，得到未知节点的粗略位置，与数据库中的信息比较并在相应的坐标位置部署移动节点，利用PIT测试系统测试，进行精确定位。本发明方法定位精度高、计算量小、受信标节点的密度影响小。

主权项

一种煤矿井下人员定位系统，其特征在于：包括地面监控中心，传输基站、光纤、网关节点、总线、信标节点、移动节点A、移动节点B；所述地面监控中心包括多台计算机或者服务器组成的计算机监控网络，部分安装有BP神经网络系统，部分安装有PIT测试系统，并从传输基站接收成井下发来的定位信息，处理定位信息；所述传输基站是本质安全型交换机，汇聚网关节点通过总线发过来的信息，并通过光纤传输到地面监控中心；所述网关节点接收信标节点和移动节点发送的定位信息，通过总线传送到传输基站；所述信标节点在巷道内固定放置，使每三个信标节点可以组成一个三角形，每个信标节点向移动节点A发射定位信息包括自身位置信息和功率信息，上传至安装有BP神经系统的地面监控中心，经过训练得到任意信标节点组成的三个三角形的三个外接圆两两相交的交点坐标；所述移动节点A与井下工作人员的身份相对应，置于井下工作人员的安全帽上，使用矿灯电瓶作为辅助电源；移动节点A由井下工作人员随身携带；移动节点A周期性地向信标节点发射定位请求信号，并对接收到的信标节点的定位信息进行处理，判断移动节点A在不同方向移动时是否同时远离或靠近信标节点，生成相关的信息上传至安装有PIT测试系统的地面监控中心；所述移动节点B根据BP网络神经系统训练得到的输出坐标位置部署，移动节点B由井下机械移动设备携带，具有信标节点的功能；所述井下人员定位系统中涉及的井下设备，包括传输基站、光纤、网关节点、总线、信标节点、移动节点A、移动节点B均是本质安全型设备。