CN113192341A - 一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于井下移动速度计算的技术领域，具体涉及一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，这种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法包括包括以下步骤：S1、设定第一基站和第二基站或其他基站，测量第一基站和第二基站或其他基站的安装地点的真实距离值；S2、设置上位机，于上位机内配置第一基站和第二基站的接收半径值及数据心跳时间；S3、上位机发出数据，通过网络与第一基站和第二基站进行通信，获取车辆定位信息，这种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法具有在不改变现有硬件设备的前提下，通过本方法计算得出的车辆平均行驶速度更加准确，可以更好的为行车安全提供数据依据的效果。

Description

一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法

技术领域

本发明属于井下移动速度计算的技术领域，具体涉及一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法。

背景技术

在煤矿井下辅助运输的日常工作中，无轨胶轮车是最主要的运输工具，井下物料和人员的运输大多依靠无轨胶轮车实现，所以无轨胶轮车的日常管理尤为重要，严格的车辆管理制度可以大大提高安全生产效率。由于井下巷道的分布复杂，行车环境较差，为了防止车辆事故的发生，必须对车辆行驶速度进行严格的管控，对于超速行车的司机要进行一定的经济惩罚来提高安全意识。

现有的技术中，无轨胶轮车包括货箱及车头，所述车头的一侧设有驾驶室，所述驾驶室的前部和后部分别相对设有副驾驶座和主驾驶座，所述主、副驾驶座之间设有操作控制台，所述驾驶室内靠近主驾驶座的左侧壁上设有仪表盘。我公司生产的无轨胶轮车采用一室两座结构解决了车辆在矿井坑道作业不用掉头而能双向运行的问题，缩短了车体长度，使车辆变得小巧灵活；同时简化了操作控制结构，减少重复设置，降低了***造价；驾驶室更符合人体工程学布局，更方便操作。

为了严格控制车辆的行驶速度，需要在车辆行驶的过程中，不断对车辆的平均速度进行计算，在现有的车辆区域定位***中，车辆的平均速度一般是采取区间测速的方法来计算，利用两个基站安装地点的距离值除以两个基站第一次收到车辆定位信号的时间差来获得车辆在两个基站间行驶的平均速度，再根据计算出来的平均速度是否超过额定速度对司机进行报警提示并计入违章记录。

但是由于基站的接收范围不同和接收范围存在交叉重合区域，这种简单的计算方式极易导致计算结果出现较大的误差，在误差较大的情况下并不能真实反应车辆行驶的平均速度，影响行车安全和司机超速违章的判定。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，以解决车辆行驶的速度的技术问题，达到能够提升车辆平均行驶速度的准确都，并更好的为行车安全提供数据依据的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，包括以下步骤：

S1、设定第一基站和第二基站或其他基站，测量第一基站和第二基站或其他基站的安装地点的真实距离值；

S2、设置上位机，于上位机内配置第一基站和第二基站的接收半径值及数据心跳时间；

S3、上位机发出数据，通过网络与第一基站和第二基站进行通信，获取车辆定位信息；

S4、记录第一基站第一次接收到车辆定位信号的时间点；

S5、记录第二基站第一次接收到车辆定位信号的时间点，同时该信号同时继续被第一基站接收；

S6、记录第二基站接收到车辆定位信号，但第一基站已经无法接收到信号的时间点；

S7、记录第一基站和第二基站均无法接收到车辆定位信号的时间点；

S8、根据距离及时间差加权计算出车辆平均行驶速度。

进一步的，所述S1的步骤中，具体如下：

所述真实距离值为根据第一基站和第二基站在井下的实际安装地点。

进一步的，所述S2的步骤中，具体如下：

所述接收半径值为第一基站和第二基站的信号接收范围；

所述数据心跳时间为定位信号通过第一基站和第二基站传到上位机所需时间。

进一步的，所述S3的步骤中，具体如下：

所述车辆定位信息为车辆接近或经过第一基站或第二基站时，第一基站和第二基站接收到的位置信号。

进一步的，所述S4的步骤中，具体如下：

所述第一基站第一次接收到车辆定位信号为车辆第一次驶入第一基站的接收范围时的地点。

进一步的，所述S5的步骤中，具体如下：

所述第二基站第一次接收到车辆定位信号为车辆第一次驶入第二基站的接收范围时的地点，该车辆的定位信号同时还被第一基站接收。

进一步的，所述S6的步骤中，具体如下：

所述第二基站接收到车辆定位信号，但第一基站已经无法接收到信号的地点。

进一步的，所述S7的步骤中，具体如下：

所述基站均无法接收到车辆定位信号的地点，为该车辆已经驶出了两个基站的接收范围之外。

进一步的，所述S8的步骤中，具体如下：

所述S4中的地点为P1，时间为T1，所述S5中的地点为P2，时间为T2，所述S6中的地点为P3，时间为T3，所述S7中的地点为P4，时间为T4；

所述第一基站和第二基站的最大接收范围之和S，P1与P2的距离S1，P2与P3的距离S2，P3与P4的距离S3；

所述加权为每个距离值占最大接收范围的比例；

其中S＝M+R1+R2，S2＝2*(R1+R2)-S，S1＝2*R1-S2，S3＝2*R2-S2，M为第一基站和第二基站的距离值，R1和R2分别为第一基站和第二基站的接收半径值；

根据以下公式可计算出车辆的平均行驶速度：

本发明的有益效果是，本发明的车辆平均行驶速度的计算利用车辆经过两个基站时的不同位置和时间点，采用距离分段和加权计算的方法，相对简单的距离除以时间更为准确，为司机违章判定提供更加可靠的依据。同时，能够提升车辆平均行驶速度，从而得到更为安全的行车提供数据依据。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，包括以下步骤：S1、设定第一基站和第二基站或其他基站，测量第一基站和第二基站或其他基站的安装地点的真实距离值。在本实施例中，真实距离值为根据第一基站和第二基站在井下的实际安装地点。测量的方式可以采用但不限于：在煤矿采掘工程平面图CAD图纸上，标出两个基站的具***置，利用CAD的测量工具，测量出两个基站的距离值M＝120米。

S2、设置上位机，于上位机内配置第一基站和第二基站的接收半径值及数据心跳时间。在本实施例中，第一基站的信号接收半径值R1＝100米，第二基站的信号接收半径值R2＝50米，数据心跳时间为10ms。在实际情况中，一般井下的基站会根据安装地点及巷道环境的不同，调整不同的接收半径值，此接收半径值对应基站的真实接收范围，为了防止信号波动导致的盲区出现，两个基站接收范围至少有一部分重合。

其中，数据心跳时间为基站向上位机发送数据的固定间隔时间，用来确认基站与上位机之间的通讯正常。

S3、上位机发出数据，通过网络与第一基站和第二基站进行通信，获取车辆定位信息。其中，车辆定位信息为车辆接近或经过第一基站或第二基站时，第一基站和第二基站接收到的位置信号。

S4、记录第一基站第一次接收到车辆定位信号的时间点，在本实施例中，第一基站第一次接收到车辆定位信号为车辆第一次驶入第一基站的接收范围时的地点，记为P1,记录时间为T1，在本实施例中，例举T1为(10:23:08)。

S5、记录第二基站第一次接收到车辆定位信号的时间点，同时该信号同时继续被第一基站接收，其中，第二基站第一次接收到车辆定位信号为车辆第一次驶入第二基站的接收范围时的地点，该车辆的定位信号同时还被第一基站接收，此地点记为P2，记录时间为T2，在本实施例中，例举T2为(10:23:33)。

S6、记录第二基站接收到车辆定位信号，但第一基站已经无法接收到信号的时间点，时间点记为T3在本实施例中，例举T3为(10:23:35)。在本实施例中，第二基站接收到车辆定位信号，但第一基站已经无法接收到信号的地点，记为P3。

S7、记录第一基站和第二基站均无法接收到车辆定位信号的时间点，记为T4，在本实施例中，例举T4为(10:23:45)。其中，基站均无法接收到车辆定位信号的地点，为该车辆已经驶出了两个基站的接收范围之外，地点记为P4。

S8、根据距离及时间差加权计算出车辆平均行驶速度。其中：

时间差T2-T1＝25秒；

时间差T3-T2＝2秒；

时间差T4-T3＝10秒；

两个基站的最大接收范围之和S＝M+R1+R2＝120+100+50＝270米；

P2与P3的距离S2＝2*(R1+R2)-S＝2*(100+50)-270＝30米；

P1与P2的距离S1＝2*R1-S2＝2*100-30＝170米；

P3与P4的距离S3＝2*R2-S2＝2*50-30＝70米；

在本实施例中，加权为每个距离值占最大接收范围的比例，S1的权值为170/270，S2的权值为30/270，S3的权值为70/270；

根据以下公式可计算出车辆的平均行驶速度V＝7.76米/秒：

综上所述，车辆平均行驶速度的计算利用车辆经过两个基站时的不同位置和时间点，采用距离分段和加权计算的方法，相对简单的距离除以时间更为准确，为司机违章判定提供更加可靠的依据。同时，能够提升车辆平均行驶速度，从而得到更为安全的行车提供数据依据。

本申请中选用的各个器件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设定第一基站和第二基站或其他基站，测量第一基站和第二基站或其他基站的安装地点的真实距离值；

S2、设置上位机，于上位机内配置第一基站和第二基站的接收半径值及数据心跳时间；

S3、上位机发出数据，通过网络与第一基站和第二基站进行通信，获取车辆定位信息；

S4、记录第一基站第一次接收到车辆定位信号的时间点；

S5、记录第二基站第一次接收到车辆定位信号的时间点，同时该信号同时继续被第一基站接收；

S6、记录第二基站接收到车辆定位信号，但第一基站已经无法接收到信号的时间点；

S7、记录第一基站和第二基站均无法接收到车辆定位信号的时间点；

S8、根据距离及时间差加权计算出车辆平均行驶速度。

2.如权利要求1所述的一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，

所述S1的步骤中，具体如下：

所述真实距离值为根据第一基站和第二基站在井下的实际安装地点。

3.如权利要求2所述的一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，

所述S2的步骤中，具体如下：

所述接收半径值为第一基站和第二基站的信号接收范围；

所述数据心跳时间为定位信号通过第一基站和第二基站传到上位机所需时间。

4.如权利要求3所述的一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，

所述S3的步骤中，具体如下：

所述车辆定位信息为车辆接近或经过第一基站或第二基站时，第一基站和第二基站接收到的位置信号。

5.如权利要求4所述的一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，

所述S4的步骤中，具体如下：

所述第一基站第一次接收到车辆定位信号为车辆第一次驶入第一基站的接收范围时的地点。

6.如权利要求5所述的一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，

所述S5的步骤中，具体如下：

所述第二基站第一次接收到车辆定位信号为车辆第一次驶入第二基站的接收范围时的地点，该车辆的定位信号同时还被第一基站接收。

7.如权利要求6所述的一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，

所述S6的步骤中，具体如下：

所述第二基站接收到车辆定位信号，但第一基站已经无法接收到信号的地点。

8.如权利要求7所述的一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，

所述S7的步骤中，具体如下：

所述基站均无法接收到车辆定位信号的地点，为该车辆已经驶出了两个基站的接收范围之外。

9.如权利要求8所述的一种井下区域定位区间移动目标平均速度的估算方法，其特征在于，

所述S8的步骤中，具体如下：

所述S4中的地点为P1，时间为T1，所述S5中的地点为P2，时间为T2，所述S6中的地点为P3，时间为T3，所述S7中的地点为P4，时间为T4；

所述第一基站和第二基站的最大接收范围之和S，P1与P2的距离S1，P2与P3的距离S2，P3与P4的距离S3；

所述加权为每个距离值占最大接收范围的比例；

其中S＝M+R1+R2，S2＝2*(R1+R2)-S，S1＝2*R1-S2，S3＝2*R2-S2，M为第一基站和第二基站的距离值，R1和R2分别为第一基站和第二基站的接收半径值；

根据以下公式可计算出车辆的平均行驶速度：

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