CN112627898A - 一种矿山安全用井下人员定位*** - Google Patents
一种矿山安全用井下人员定位*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN112627898A CN112627898A CN202011616581.3A CN202011616581A CN112627898A CN 112627898 A CN112627898 A CN 112627898A CN 202011616581 A CN202011616581 A CN 202011616581A CN 112627898 A CN112627898 A CN 112627898A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mine
- personnel
- positioning system
- dimensional
- underground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 7
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 6
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
- E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/04—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means
- G01C21/08—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means involving use of the magnetic field of the earth
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/029—Location-based management or tracking services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/33—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for indoor environments, e.g. buildings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种矿山安全用井下人员定位***,包括手环、配置在手环内的地磁传感器、三维姿态传感器以及与手环实现无线通讯的智能控制终端,所述智能控制终端用于根据接收到的三维姿态传感器所采集到的数据驱动对应的人物模型在构建的矿井三维模型中运动,根据地磁传感器及三维姿态传感器所采集到的数据推算出井下人员所在的位置,实现井下人员分布和人员数量的精确计量,同时在发生意外通讯中断时,通过脚本回放的方式可以实现某个时间点人物模型所在位置的获取,缩小了搜救的范围;基于矿井的设计图纸构建矿井三维模型,根据接收到的三维姿态传感器所采集到的数据驱动对应的人物模型在构建的矿井三维模型中运动,实现矿井人员位置可视化。
Description
技术领域
本发明涉及矿山安全技术领域,具体为一种矿山安全用井下人员定位***。
背景技术
随着国家对煤矿安全生产工作的日益重视,煤矿生产企业的惯例要求也随之提高,目前,在煤矿井下普遍存在入井人员管理困难的问题,尤其是采煤工作面,人员进出矿井时间不固定、不集中、分散性极大,给矿井准确掌握出入矿井人员情况造成极大的困难,导致了井上井下的信息难以及时准确的得到上传下达,井上人员难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况,一旦发生事故,无法对矿井施工人员的分布和人员数量提出准确的数据,无法有效、有针对性的对矿井人员的抢救提供帮助。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿山安全用井下人员定位***,实现井下人员分布和人员数量的精确计量。
为了解决上述技术问题,本发明一种矿山安全用井下人员定位***包括手环、配置在手环内的地磁传感器、三维姿态传感器以及与手环实现无线通讯的智能控制终端,所述智能控制终端用于根据接收到的三维姿态传感器所采集到的数据驱动对应的人物模型在构建的矿井三维模型中运动,同时根据地磁传感器及三维姿态传感器所采集到的数据推算出井下人员所在的位置。
进一步的,所述智能控制终端根据矿井的设计图纸构建矿井三维模型。
进一步的,所述智能控制终端通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号进行井下人员当前所在区域内的地磁路径数据的获取,得到井下人员的大致位置信息。
进一步的,所述智能控制终端根据三维姿态传感器所采集到的井下人员的运动方向数据以及加速度数据实现井下人员大致位置的推算,得到井下人员的大致位置信息。
进一步的,所述智能控制终端通过欧氏距离求出两个大致位置信息的相似度,得到定位结果的得分,然后利用自适应的得分融合算法对得到的大致位置信息在得分层次进行融合,求出该用户最终的得分,输出井下人员所在位置数据。
进一步的,所述的α和β采用自适应的取值方法,公式如下:
进一步的,还包括一脚本录制模块,用于以脚本录制的方式进行人物模型运动过程的记录,通过脚本回放的方式可以实现某个时间点人物模型所在位置的获取。
本发明的有益效果是:包括手环、配置在手环内的地磁传感器、三维姿态传感器以及与手环实现无线通讯的智能控制终端,所述智能控制终端用于根据接收到的三维姿态传感器所采集到的数据驱动对应的人物模型在构建的矿井三维模型中运动,同时根据地磁传感器及三维姿态传感器所采集到的数据推算出井下人员所在的位置,实现井下人员分布和人员数量的精确计量,同时在发生意外通讯中断时,通过脚本回放的方式可以实现某个时间点人物模型所在位置的获取,从而大大缩小了搜救的范围;基于矿井的设计图纸构建矿井三维模型,根据接收到的三维姿态传感器所采集到的数据驱动对应的人物模型在构建的矿井三维模型中运动,实现了矿井人员位置的可视化。
附图说明
图1为本发明***组成图。
具体实施方式
如图1所示,本发明一种矿山安全用井下人员定位***包括有手环、配置在手环内的地磁传感器、三维姿态传感器以及与手环实现无线通讯的智能控制终端,手环内配置为地磁传感器、三维姿态传感器和无线通讯模块供电的锂电池,所述智能控制终端内的三维模型构建模块根据矿井的设计图纸构建矿井三维模型,人物模型驱动模块根据接收到的三维姿态传感器所采集到的数据驱动对应的人物模型在构建的矿井三维模型中运动,同时根据地磁传感器及三维姿态传感器所采集到的数据推算出井下人员所在的位置。
本实施例中,所述智能控制终端内的地磁定位模块通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号进行井下人员当前所在区域内的地磁路径数据的获取,得到井下人员的大致位置信息;所述智能控制终端内的姿态定位模块根据三维姿态传感器所采集到的井下人员的运动方向数据以及加速度数据实现井下人员大致位置的推算,得到井下人员的大致位置信息。
本实施例中,所述智能控制终端内的自适应得分融合模块通过欧氏距离求出两个大致位置信息的相似度,得到定位结果的得分,然后利用自适应的得分融合算法对得到的大致位置信息在得分层次进行融合,求出该用户最终的得分,输出井下人员所在位置数据。自适应的得分融合算法公式如下:
所述和采用自适应的取值方案,公式如(2)和(3)所示:
所述智能控制终端内载一脚本录制模块,用于以脚本录制的方式进行人物模型运动过程的记录,在发生意外通讯中断时,通过脚本回放的方式可以实现某个时间点人物模型所在位置的获取,从而大大缩小了搜救的范围。
以上实施方式将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种矿山安全用井下人员定位***,其特征在于:包括手环、配置在手环内的地磁传感器、三维姿态传感器以及与手环实现无线通讯的智能控制终端,所述智能控制终端用于根据接收到的三维姿态传感器所采集到的数据驱动对应的人物模型在构建的矿井三维模型中运动,同时根据地磁传感器及三维姿态传感器所采集到的数据推算出井下人员所在的位置。
2.根据权利要求1所述的一种矿山安全用井下人员定位***,其特征在于:所述智能控制终端根据矿井的设计图纸构建矿井三维模型。
3.根据权利要求1所述的一种矿山安全用井下人员定位***,其特征在于:所述智能控制终端通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号进行井下人员当前所在区域内的地磁路径数据的获取,得到井下人员的大致位置信息。
4.根据权利要求1所述的一种矿山安全用井下人员定位***,其特征在于:所述智能控制终端根据三维姿态传感器所采集到的井下人员的运动方向数据以及加速度数据实现井下人员大致位置的推算,得到井下人员的大致位置信息。
5.根据权利要求1所述的一种矿山安全用井下人员定位***,其特征在于:所述智能控制终端通过欧氏距离求出两个大致位置信息的相似度,得到定位结果的得分,然后利用自适应的得分融合算法对得到的大致位置信息在得分层次进行融合,求出该用户最终的得分,输出井下人员所在位置数据。
8.根据权利要求1所述的一种矿山安全用井下人员定位***,其特征在于:还包括一脚本录制模块,用于以脚本录制的方式进行人物模型运动过程的记录,通过脚本回放的方式可以实现某个时间点人物模型所在位置的获取。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011616581.3A CN112627898A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种矿山安全用井下人员定位*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011616581.3A CN112627898A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种矿山安全用井下人员定位*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112627898A true CN112627898A (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=75287647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011616581.3A Pending CN112627898A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种矿山安全用井下人员定位*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112627898A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114353782A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-15 | 华北理工大学 | 一种基于Baseline-RFMDR井下定位方法、井下定位装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103188604A (zh) * | 2011-12-31 | 2013-07-03 | 丹东东方测控技术有限公司 | 一种实现井下矿定位导航的方法及装置 |
CN104244406A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-24 | 中国矿业大学 | 一种云计算数据下的矿井移动目标定位***及方法 |
CN108344411A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-31 | 湖南人文科技学院 | 室内高精度定位*** |
CN207999282U (zh) * | 2018-03-13 | 2018-10-23 | 浙江理工大学 | 智能矿井安全监控*** |
WO2019136918A1 (zh) * | 2018-01-11 | 2019-07-18 | 华为技术有限公司 | 一种室内定位的方法、服务器及定位*** |
CN111985037A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-24 | 长沙眸瑞网络科技有限公司 | 一种基于终端设备的三维巷道编辑方法 |
-
2020
- 2020-12-31 CN CN202011616581.3A patent/CN112627898A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103188604A (zh) * | 2011-12-31 | 2013-07-03 | 丹东东方测控技术有限公司 | 一种实现井下矿定位导航的方法及装置 |
CN104244406A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-24 | 中国矿业大学 | 一种云计算数据下的矿井移动目标定位***及方法 |
WO2019136918A1 (zh) * | 2018-01-11 | 2019-07-18 | 华为技术有限公司 | 一种室内定位的方法、服务器及定位*** |
CN108344411A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-31 | 湖南人文科技学院 | 室内高精度定位*** |
CN207999282U (zh) * | 2018-03-13 | 2018-10-23 | 浙江理工大学 | 智能矿井安全监控*** |
CN111985037A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-24 | 长沙眸瑞网络科技有限公司 | 一种基于终端设备的三维巷道编辑方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
舍乐模,刘英,高锁军, 北京:北京工业大学出版社 * |
苏中: "《仿生蛇形机器人技术》", 31 December 2015 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114353782A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-15 | 华北理工大学 | 一种基于Baseline-RFMDR井下定位方法、井下定位装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103024663B (zh) | 一种井下人员定位*** | |
CN104134060A (zh) | 基于肌电信号和运动传感器的手语翻译和显示发声*** | |
CN105425791A (zh) | 一种基于视觉定位的群机器人控制***及方法 | |
CN202216696U (zh) | 基于信息融合的煤矿救灾机器人导航装置 | |
CN112627898A (zh) | 一种矿山安全用井下人员定位*** | |
CN104406585A (zh) | 基于惯性检测的激光跟踪仪靶球定位*** | |
CN103705352A (zh) | 基于脑-机接口的智能轮椅及其控制***和控制方法 | |
CN106313086A (zh) | 一种煤矿救援机器人远程控制***和控制方法 | |
CN205426176U (zh) | 一种惯性导航与激光扫描融合的采煤机定位装置 | |
CN105856235A (zh) | 一种无线传输两核六轴履带式天然气管道机器人控制*** | |
CN111417069A (zh) | 轮式里程计和uwb融合的煤矿井下运输机器人定位装置及方法 | |
CN106781261A (zh) | 一种旅游用综合定位呼救*** | |
CN102722248A (zh) | 利用鞋子代替键盘鼠标作为计算机外设的方法及实现装置 | |
CN207036119U (zh) | 一种基于重力梯度辅助ins的室内以及信号盲区反向寻址装置 | |
CN103034344A (zh) | 一种可佩戴无线运动传感器与视频融合*** | |
CN205337785U (zh) | 一种智能通信安全头盔 | |
CN103018711B (zh) | 一种基于场强和计步测距的井下人员定位方法 | |
CN202300533U (zh) | 基于Wi-Fi无线传感网络的煤矿井下人员安全环境感知终端 | |
CN117119586B (zh) | 一种基于uwb和imu室内定位融合方法 | |
CN206095257U (zh) | 智能巡视机器人组合导航*** | |
CN110346110B (zh) | 一种多通道泥石流冲击状态追踪模拟***及操作方法 | |
CN106052675B (zh) | 人体运动与姿态监测装置和方法 | |
CN211012986U (zh) | 一种基于惯导技术的无人自主巡航车导航*** | |
CN204812426U (zh) | 远程生命体征监控智能手环 | |
CN205306199U (zh) | 磁力密封智能定位旅行箱 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210409 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |