【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿山救援，尤其涉及一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统。
技术介绍
1、传统的矿山人员定位与救援系统多依赖于无线电信号或者视觉识别等技术，但在复杂的矿山环境中，这些技术往往存在信号干扰、盲区等问题，导致定位和救援效果不佳。除此之外，传统的矿山人员定位与救援系统也没有办法提前预知危险，无法及时的与地面控制中心通信，导致救援延误。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，包括：手持端以及地面控制中心；
4、所述手持端包括：
5、惯性导航模块，用于采集动作信息，生成人员当前姿态，并根据人员当前姿态判断是否产生下坠行为；
6、告警通知模块，用于当所述惯性导航模块判定产生下坠行为时，生成下坠信号和下坠信息，并将下坠信号和下坠信息发送至所述地面控制中心；
7、所述地面控制中心包括：
8、第一反馈确认模块，用于当接收到下坠信号和下坠信息后，控制显示模块显示下坠信息，同时向所述手持端发送安全确认信息；
9、第一计时判断模块，
10、第一救援通知模块，用于当所述第一计时判断模块判定在计时期间内未收到来自于所述手持端的安全反馈信息时，则生成下坠救援示警指令。
11、进一步的，所述手持端还包括：gps模块，用于采集当前位置，生成行进路线，并将当前位置及行进路线上传至所述地面控制中心；
12、所述地面控制中心还包括：
13、路线比对模块，用于获取所述行进路线，并将所述行进路线与预先采集的原始规划路线进行比对得到路线偏差数据，判断所述路线偏差数据是否大于安全阈值；
14、第二反馈确认模块，用于当所述路线比对模块判定所述路线偏差数据大于安全阈值时，控制显示模块显示所述行进路线，同时向所述手持端发送路线确认信息；
15、第二计时判断模块，用于当所述第二反馈确认模块向所述手持端发送路线确认信息的同时开始计时，并判断在计时期间内是否收到来自于所述手持端的路线反馈信息；
16、第二救援通知模块，用于当所述第二计时判断模块判定在计时期间内未收到来自于所述手持端的路线反馈信息时，则获取惯性导航模块采集的动作信息，根据动作信息生成预估位置数据，并根据预估位置数据生成丢失救援示警指令。
17、进一步的，所述地面控制中心还包括：
18、变更确认模块，用于当所述第二计时判断模块判定在计时期间内接收到来自于所述手持端的路线反馈信息时，则获取该路线反馈信息，并判断该路线反馈信息中是否包含有新目的地位置数据；
19、路线变更模块，用于当所述变更确认模块判定该路线反馈信息中包含有新目的地位置数据时，获取新目的地位置数据及当前位置，并生成变更路线，将变更路线作为原始规划路线进行记录；
20、路线规划模块，用于当所述变更确认模块判定该路线反馈信息中缺少新目的地位置数据时，则根据所述行进路线生成新的规划路线，并将新的规划路线发送至所述手持端。
21、进一步的，所述惯性导航模块包括加速度计、陀螺仪和磁力计；所述动作信息包括所述加速度计采集的加速度、所述陀螺仪采集的角速度、所述磁力计采集的地球磁场的方向和强度。
22、进一步的，所述手持端还包括：气体检测模块，用于监测矿井内的有害气体浓度，若有害气体浓度超过设定阈值，则生成有害气体报警信号；矿井示警模块，用于根据所述有害气体报警信号进行声光示警，并将所述有害气体报警信号发送至所述地面控制中心。
23、进一步的，所述手持端还包括：声音识别与传输模块，用于采集声音数据，并对声音数据进行分析，将所述声音数据发送至所述地面控制中心。
24、进一步的，所述手持端还包括：环境监控模块，用于采集当前温度、湿度和颗粒物浓度，若当前温度、湿度和颗粒物浓度中的任意一种超过设定阈值，则生成环境危险报警信号；环境示警模块，用于根据所述环境危险报警信号进行声光示警，并将所述环境危险报警信号发送至所述地面控制中心。
25、本专利技术所带来的有益效果：
26、精准定位：通过手持端的惯性导航模块，可以实时采集矿工的动作信息，精确判断矿工的位置和姿态，从而提高人员定位的精确度；
27、及时救援：当惯性导航模块判定矿工有下坠行为时，可以立即生成下坠信号和下坠信息，并将这些信息发送至地面控制中心，地面控制中心可以迅速响应，启动救援行动；
28、安全确认：地面控制中心在接收到下坠信号和下坠信息后，可以向手持端发送安全确认信息，矿工在安全到达目的地后，可以手动确认安全，避免误报警；
29、救援示警：当地面控制中心在设定时间内未接收到矿工的安全反馈信息时，可以生成下坠救援示警指令，通知救援队伍进行紧急救援；
30、易于部署和维护：本系统的手持端和地面控制中心可以使用现有的通信网络进行连接，无需大规模改造矿山基础设施，同时系统的维护也十分简单。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，包括：手持端以及地面控制中心；
2.根据权利要求1所述的一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，所述手持端还包括：GPS模块，用于采集当前位置，生成行进路线，并将当前位置及行进路线上传至所述地面控制中心；
3.根据权利要求2所述的一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，所述地面控制中心还包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，所述惯性导航模块包括加速度计、陀螺仪和磁力计；所述动作信息包括所述加速度计采集的加速度、所述陀螺仪采集的角速度、所述磁力计采集的地球磁场的方向和强度。
5.根据权利要求4所述的一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，所述手持端还包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，所述手持端还包括：声音识别与传输模块，用于采集声音数据，并对声音数据进行分析，将所述声音数据发送至所述地面控制中心。
7.根据权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，包括：手持端以及地面控制中心；
2.根据权利要求1所述的一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，所述手持端还包括：gps模块，用于采集当前位置，生成行进路线，并将当前位置及行进路线上传至所述地面控制中心；
3.根据权利要求2所述的一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，所述地面控制中心还包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于惯性导航的矿山人员定位与救援系统，其特征在于，所述惯性导航模块包括加速度计、陀螺仪和磁力...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓峰，马永富，张帅，
申请(专利权)人：北京中航天佑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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