综采工作面定位基站及综采工作面人员定位的方法技术

本发明专利技术公开了一种综采工作面定位基站及综采工作面人员定位的方法，可解决综采工作面人员定位精度低的技术问题。定位基站包括：核心处理单元、基站位置感知单元、行程传感器数据处理单元、有线和无线通信单元、UWB信号处理单元；核心处理单元与基站位置感知单元、行程传感器数据处理单元连接，用于基于基站位置感知单元和行程传感器数据处理单元获取的定位基站的移动信息修正定位基站位置坐标；UWB信号处理单元与核心处理单元连接，用于接收标识卡信息，并将标识卡信息发送至核心处理单元，以使核心处理单元通过有线和无线通信单元，将定位基站位置坐标以及标识卡信息发送至液压支架控制器网络，实现对综采工作面的人员定位。位。位。

Positioning base station of fully mechanized mining face and method of personnel positioning in fully mechanized mining face

【技术实现步骤摘要】
综采工作面定位基站及综采工作面人员定位的方法


[0001]本专利技术涉及综采工作面定位
，尤其涉及到一种综采工作面定位基站及综采工作面人员定位的方法。

技术介绍

[0002]随着煤炭开采深度不断增加，开采技术不断提高，煤炭综采工作面逐步向信息化、自动化发展。为了在采掘工作面推进过程中有效保障深入其中的人员安全，杜绝设备伤人事故，或实现人员车辆定位、报警、考勤管理等各项功能，需对综采工作面人员进行精确定位。
[0003]目前在综采工作面应用时，通常根据井下测绘地图结果，提前规划好定位基站的位置，作为不再移动的定位基准点。人员、车辆携带标识卡，定位基站会定期发送UWB脉冲信号给人员、车辆标识卡，后者接收此信号，并将时间信息返回给定位基站，定位基站将标识卡时间信息上传给定位引擎，以使定位引擎通过计算标识卡与定位基站之间的精确距离信息，实现对综采工作面人员的定位。
[0004]然而上述对综采工作面人员定位的方式是以定位基站是固定为前提，随着采煤进程的推进，定位基站会随着液压支架移动，但是现有定位系统中，定位基站位置必须固定，一旦位置变化，会严重影响测量结果，进而导致综采工作面人员定位精度较低。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种综采工作面定位基站及综采工作面人员定位的方法，能够解决综采工作面人员定位精度低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种综采工作面定位基站，所述综采工作面定位基站安装于综采工作面的任一液压支架中，用于进行综采工作面的人员定位，包括：核心处理单元、基站位置感知单元、行程传感器数据处理单元、有线和无线通信单元、UWB信号处理单元；
[0007]所述核心处理单元与所述基站位置感知单元、所述行程传感器数据处理单元连接，用于基于所述基站位置感知单元和所述行程传感器数据处理单元获取定位基站的移动信息，并根据所述移动信息修正所述定位基站的位置坐标，其中，所述移动信息包括安装所述定位基站的目标液压支架相对于其他液压支架的移动距离、所述目标液压支架的移动方向以及所述目标液压支架与刮板机之间的距离；
[0008]所述UWB信号处理单元与所述核心处理单元连接，用于检测标识卡信息，并将所述标识卡信息发送至所述核心处理单元，以使所述核心处理单元通过所述有线和无线通信单元，将所述定位基站的位置坐标以及所述标识卡信息发送至液压支架控制器网络，利用所述液压支架控制器网络实现对综采工作面的人员定位，其中，所述标识卡信息包括标识卡标签以及所述标识卡标签的检测时间。
[0009]可选地，所述基站位置感知单元包括激光雷达、惯性导航设备，所述激光雷达用于
检测安装所述定位基站的目标液压支架相对于其他液压支架的移动距离，所述惯性导航设备用于检测所述目标液压支架的移动方向。
[0010]可选地，所述行程传感器数据处理单元包括设置于所述目标目标液压支架和刮板机之间的行程传感器，所述行程传感器用于检测所述目标液压支架与刮板机之间的距离。
[0011]可选地，所述综采工作面定位基站还包括电源处理单元；
[0012]所述电源处理单元包括第一级保护电路、第二级保护电路，以及电源转换电路，所述第一级保护电路用于在接入矿井下本安电源输出的本安直流电压时，对电源进行过流保护；
[0013]所述第二级保护电路与所述第一级保护电路连接，用于在所述第一级保护电路导通时，对导通电压进行瞬时电流抑制；
[0014]所述电源转换电路与所述第二级保护电路连接，用于在所述第二级保护电路导通时，对导通电压进行直流电压转换，得到所述综采工作面定位基站中任一工作单元的工作电压。
[0015]可选地，所述第一级保护电路包括电源管理芯片、场效应晶体管，所述电源管理芯片通过第一外围电路与所述场效应晶体管连接，用于在通电瞬间根据瞬时电流大小控制所述场效应晶体管的通断，实现对电源的过流保护。
[0016]可选地，所述第二级保护电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一MOS管、第二MOS管、极性电容以及热敏电阻，所述电源转换电路包括直流电压转换芯片；
[0017]所述第一二极管的负极与所述第一电阻和所述第二电阻的第一端，以及所述第一MOS管的源极连接，所述第一二极管的正极与所述第一电阻的第二端，以及所述第一MOS管的漏极连接；
[0018]所述第二电阻的第二端和所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的源极连接，所述第二MOS管的栅极通过所述第三电阻与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述第一二极管的正极连接，所述第二MOS管的漏极接地；
[0019]所述极性电容的正极与所述第二MOS管的栅极连接，所述极性电容的负极接地；
[0020]所述第一二极管的正极、所述第一电阻的第二端，以及所述第一MOS管的漏极通过所述热敏电阻与所述直流电压转换芯片的第二外围电路连接，用于将所述第二级保护电路的导通电压通过所述第二外围电路传输至所述直流电压转换芯片，利用所述直流电压转换芯片对所述导通电压进行直流电压转换，得到所述综采工作面定位基站中任一工作单元的工作电压。
[0021]可选地，所述综采工作面定位基站还包括本安型无线遥控器，所述本安型无线遥控器用于通过所述有线和无线通信单元向所述液压支架控制器网络发送控制信号，以使所述液压支架控制器网络根据所述控制信号执行对液压支架的控制。
[0022]可选地，所述综采工作面定位基站包括LED指示灯，所述LED指示灯用于对所述定位基站或液压支架控制器网络的工作状态进行提示。
[0023]可选地，所述综采工作面定位基站还包括数据存储模块，所述数据存储模块用于在所述有线和无线通信单元异常时，存储所述定位基站的位置坐标以及所述标识卡信息，并在所述有线和无线通信单元恢复后，利用所述有线和无线通信单元，将所述定位基站的
位置坐标以及所述标识卡信息发送至液压支架控制器网络。
[0024]根据本申请的另一个方面，提供了一种综采工作面人员定位的方法，该方法应用于权利要求1至9中任一项所述综采工作面定位基站，包括：
[0025]利用基站位置感知单元和行程传感器数据处理单元获取定位基站的移动信息，并根据所述移动信息修正所述定位基站的位置坐标，其中，所述移动信息包括安装所述定位基站的目标液压支架相对于其他液压支架的移动距离、所述目标液压支架的移动方向以及所述目标液压支架与刮板机之间的距离；
[0026]利用UWB信号处理单元检测标识卡信息，并将所述标识卡信息发送至核心处理单元，以使所述核心处理单元通过所述有线和无线通信单元，将所述定位基站的位置坐标以及所述标识卡信息发送至液压支架控制器网络，利用所述液压支架控制器网络实现对综采工作面的人员定位，其中，所述标识卡信息包括标识卡标签以及所述标识卡标签的检测时间。
[0027]本专利技术提供了一种综采工作面定位基站及综采工作面人员定位的方法，该综采工作面定位基站安装于综采工作面的任一液压支架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综采工作面定位基站，其特征在于，所述综采工作面定位基站安装于综采工作面的任一液压支架中，用于进行综采工作面的人员定位，包括：核心处理单元、基站位置感知单元、行程传感器数据处理单元、有线和无线通信单元、UWB信号处理单元；所述核心处理单元与所述基站位置感知单元、所述行程传感器数据处理单元连接，用于基于所述基站位置感知单元和所述行程传感器数据处理单元获取定位基站的移动信息，并根据所述移动信息修正所述定位基站的位置坐标，其中，所述移动信息包括安装所述定位基站的目标液压支架相对于其他液压支架的移动距离、所述目标液压支架的移动方向以及所述目标液压支架与刮板机之间的距离；所述UWB信号处理单元与所述核心处理单元连接，用于检测标识卡信息，并将所述标识卡信息发送至所述核心处理单元，以使所述核心处理单元通过所述有线和无线通信单元，将所述定位基站的位置坐标以及所述标识卡信息发送至液压支架控制器网络，利用所述液压支架控制器网络实现对综采工作面的人员定位，其中，所述标识卡信息包括标识卡标签以及所述标识卡标签的检测时间。2.根据权利要求1所述的综采工作面定位基站，其特征在于，所述基站位置感知单元包括激光雷达、惯性导航设备，所述激光雷达用于检测安装所述定位基站的目标液压支架相对于其他液压支架的移动距离，所述惯性导航设备用于检测所述目标液压支架的移动方向。3.根据权利要求1所述的综采工作面定位基站，其特征在于，所述行程传感器数据处理单元包括设置于所述目标目标液压支架和刮板机之间的行程传感器，所述行程传感器用于检测所述目标液压支架与刮板机之间的距离。4.根据权利要求1所述的综采工作面定位基站，其特征在于，所述综采工作面定位基站还包括电源处理单元；所述电源处理单元包括第一级保护电路、第二级保护电路，以及电源转换电路，所述第一级保护电路用于在接入矿井下本安电源输出的本安直流电压时，对电源进行过流保护；所述第二级保护电路与所述第一级保护电路连接，用于在所述第一级保护电路导通时，对导通电压进行瞬时电流抑制；所述电源转换电路与所述第二级保护电路连接，用于在所述第二级保护电路导通时，对导通电压进行直流电压转换，得到所述综采工作面定位基站中任一工作单元的工作电压。5.根据权利要求4所述的综采工作面定位基站，其特征在于，所述第一级保护电路包括电源管理芯片、场效应晶体管，所述电源管理芯片通过第一外围电路与所述场效应晶体管连接，用于在通电瞬间根据瞬时电流大小控制所述场效应晶体管的通断，实现对电源的过流保护。6.根据权利要求4所述的综采工作面定位基站，其特征在于，所述第二级保护电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一MOS管、第二MOS管、极性电容以及热敏电...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾露露，李金龙，赵纯，
申请(专利权)人：三一智矿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：