CN119421104A 一种基于无线通讯的矿山人员定位方法及系统 （山东新云鹏电气有限公司）

一种基于无线通讯的矿山人员定位方法及本申请提供了一种基于无线通讯的矿山人义基站位置与数量、安装UWB基站、设置基站参设置基站参数，通过UWB基站进行人员定位并显2预测结构：将实时数据作为煤矿井结构预测模型的输入，得到煤矿井人员定位：触发井下人员的UWB定位设备，UWB基站接收UWB定位设备发送的定位信号定位显示：根据煤矿井通道预测数量和地形预测结构构建煤基站数量约束条件划分：将基站数量约束条件划分为固定基站数量基站位置约束条件划分：将基站位置约束条件划分为固定基站位置模式选择：选择路径损耗模型，将与当前UWB基站的安装位置直线距离最小的3基站的安装位置作为目标设备的位置，利用路径损耗模型计算当前UWB基站与目标设备之;频率设置：采集煤矿井内其它设备的工作频段，筛选出其它设备的记作原始信号强度，判断第一信号强度与原始信号强度的差值是否小于预设第一差值阈;其中，AS表示信号强度调整因子，PSX表示当前UWB基站所允许的接收的最大的信;其中，AP表示通道状况调整因子，La表示原始路径耗损，L。表示第一路径损耗，Lnsx表示预先设置的当前UWB基站最大路径损耗值；4;预先设置的当前UWB基站所在煤矿井通道的;频段选择：采集每个目标频段的信号强度、信号误码率和干扰强度;5;第四计算：根据第二数据计算第一定位设备与第一基站8.一种基于无线通讯的矿山人员定位系统，其特采集实时数据模块，用于采集煤矿井的实时数据；煤矿井的实时数采集历史数据模块，用于采集煤矿井的历史数据；煤矿井的历史数据预测结构模块，用于将实时数据作为煤矿井结构预测模型的输6算法优化单元，用于根据目标函数以及约束条件，采用蚁群优化方定位显示模块，用于根据煤矿井通道预测数量和地7[0002]煤矿生产作业中需要对煤矿井下人员进行精确位置定位，常采用UWB技术对井下人员进行位置定位。现有的基于UWB技术的煤矿井下人员定位技术多依靠信号发射基站与[0003]申请公开号为CN117098142B的中国发明专利，提供了一种基于UWB技术的煤矿井[0005]为了解决煤矿井通道数量和地形结构动态变化对无线电波在通道传播过程中的8实现煤矿井下人员定位的准确性和实时性。此外，通过对UWB基站的发射功率和频率的调9[0011]通过采用上述技术方案，将基站数量和位置的约束条件;[0013]通过采用上述技术方案，基于目标设备的信号强度和路径损耗功率来计算UWB基;其中，AS表示信号强度调整因子，PSX表第二功率判别：采集当前UWB基站与第一设备之间的路径耗损，记作第一路径耗路径耗损与原始路径耗损的差值是否小于预设;Lnsx表示预先设置的当前UWB基站最大路径损耗值；;A预先设置的当前UWB基站所在煤矿井通道的;;;定位显示模块，用于根据煤矿井通道预测数量和地形预测结构构建煤矿井下地[0023]2.基于目标设备的信号强度和路径损耗功率安装在煤矿井不同位置的温度传感器和湿度传感器采集煤矿井[0038]S4定义基站位置与数量：包括S41定义优化问题、S42定义约束条件和S43算法优频繁移动的设备或机械附近或者在煤矿井下拓。[0058]S5安装UWB基站：将S43算法优化得到的UWB基站的数量以及对应的安装位置作为与当前UWB基站的安装位置直线距离最小的其它UWB基站的安装位置作为目标设备的位置，利用对数距离路径损耗模型计算当前UWB基站与目标设备之间的路径损耗功率，将计算结。[0065]S64频率设置：通过频谱分析工具或系统监测，获取煤矿井内其它设备的工作频。[0071]其中，An表示信号强度调整因一路径耗损与原始路径耗损的差值是否小于预设。Lnsx表示预先设置的当前UWB基站最大路径损耗值。。A预先设置的当前UWB基站所在煤矿井通道的。定位设备2的信号强度调整因子、定位设备3的信号强度调整因子和定位设备4的信号强度[0096]若否，则根据噪声干扰调整因子计算公式，计算基站1的噪声干扰调整因子，为的设置是为了避免在非常短的时间内频繁调整UWB基站的发射功率所带来的稳定性差、误还包括S66频率动态调整，S66频率动态调整包括S661第一频率判别、S662第二频率判别、。表示"rt"zt"a1。。[0114]S7设置基站参数：利用S6计算基站参数中计算的UWB基站的发射功率和频率设置[0124]S8181第一环境计算：预先设置最大信噪比作为初始信噪比，获取当前煤矿井内,计算AOA方法的第一环境比值，将1与AOA方法的第一环境比值的差值作为ADS_TWR方法的作实时粉尘浓度，判断实时粉尘浓度是否小于预设粉尘浓度。若是，则根据公式TDOA方法的最终权重和AOA方法的最终LO表示初始路径损耗，LP表示实时路径损耗，Baox表示AOA方法的第一环境比值，[0132]在本实施例中，ADS_TWR方法和TDOA方法结合时，尽管TDOA可以减轻时钟同步问[0133]实施例2：本实施例公开了一种基于无线通讯的矿山人员定位系统，所述系统包小的其它UWB基站的安装位置作为目标设备的位置，利用路径损耗模型计算两者之间的路。频段之外的频段，作为目标频段，随机选择目标频段中的一个频率作为当前UWB基站的频[0152]定位显示模块，用于根据煤矿井通道预测数量和地形预测结构构建煤矿井下地局能