本实用新型专利技术公开了一种基于距离约束的井下目标定位系统。本系统包括设在井上的地面监控中心，设在井下的井下中心站，网关节点，光纤，总线，锚节点，移动节点，以及设在远地的远程终端，其中应用于井下的设备均是本质安全型设备。本系统利用两个锚节点之间的距离已知这一约束条件，获得更高的定位精度，根据巷道的结构特点进行合理的近似计算，以简化计算的复杂度，并根据垂直向量乘积为零的原理，得到移动节点在井下巷道的二维位置坐标。本实用新型专利技术的井下人员定位系统定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【技术保护点】
一种基于距离约束的井下目标定位系统，其特征在于，包括地面监控中心，上层终端，井下中心站，网关节点，光纤，总线，锚节点，移动节点；所述地面监控中心是一台计算机或者服务器，或者是多台计算机或者服务器组成的计算机网络；地面监控中心从井下中心站接收从井下发来的定位数据包，处理定位数据包；所述上层终端是处在远地的监控中心，通过Internet网络与地面监控中心连接，获取实时监测数据；所述井下中心站是交换机，汇聚网关节点通过总线发过来的定位数据包，通过光纤传输到地面监控中心；所述网关节点布设在支巷道的端点，接收锚节点转发的移动节点发射的定位数据包，通过总线传送到井下中心站；所述锚节点置于在巷道侧壁，每四个锚节点构成一个矩形区块，每个区块分配一个区块编号，编号按巷道纵坐标增大的方向增大，四个锚节点分别为矩形区块的四个顶点；锚节点接收移动节点的定位请求信号后予以响应，向移动节点发射定位信号；锚节点接收移动节点发射的定位数据包，通过锚节点与锚节点之间的接力转发将移动节点的定位数据包发送至所在巷道端点处的网关节点；每个锚节点分配唯一的一组数字编号，编号与锚节点的位置坐标相对应，对应关系存储于底面监控中心；编号包括两部分：区块组合编号N和区块内编号M；N由两部分组成，一部分为上一个区块的编号，一部分为下一个区块的编号；区块内编号方式为：一侧巷道壁上锚节点的区块内编号全为单数，另一侧巷道壁上锚节点的区块内编号全为双数，编号按照区块编号增大的方向增大；锚节点数字编号与其位置坐标对应，对应关系存储于地面监控中心；每个锚节点只转发首部包含自身数字编号的定位数据包至其对角位置的锚节点，此对角位置为距离所在巷道端点的网关节点较近一侧的对角位置，每个锚节点内存储其对角位置的锚节点的数字编号；所述移动节点置于井下移动目标上，每个移动节点分配一个唯一的识别码，与井下移动目标的名称或身份唯一对应，对应关系存储于地面监控中心；移动节点与锚节点进行通信，获取锚节点发射的定位信号中包含的锚节点数字编号，测得其信号强度，处理形成定位数据包；移动节点将定位数据包发送给最大的信号强度对应的锚节点，实现方式是在定位数据包的首部添加该锚节点的数字编号，定位数据包经过锚节点间的存储转发，发送至地面监控中心；所述总线是CAN总线，或局域网总线，或RS?485总线，连接网关节点与井下中心站，实现网关节点与井下中心站之间的数据传输；所述光纤连接井下中心站与地面监控中心，实现井下中心站与地面监控中心的数据传输；所述网关节点、锚节点和移动节点上安装传感器，检测周围的环境信息，采用与定位数据信息相同的传输方式，将数据传送到地面监控中心；所述系统中涉及的井下设备，包括井下中心站，网关节点、总线、锚节点、移动节点，全是本质安全型设备。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田子建，李宗伟，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：实用新型
国别省市：
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