專利名稱：井下人員定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通訊領(lǐng)域，特別涉及一種井下人員定位算法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)體制改革不斷深入，現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快，國家對(duì)煤礦安全日益重視，監(jiān)管力度不斷加強(qiáng)，大中型煤礦和眾多鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦均已裝備了井下人員定位系統(tǒng)，可以利用相應(yīng)的礦井人員跟蹤定位設(shè)備，對(duì)煤礦入井人員進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤和考勤，但是如何實(shí)現(xiàn)精確掌握每個(gè)員工在井下的位置及活動(dòng)軌跡仍然是需要亟待解決的問題?，F(xiàn)有人員定位系統(tǒng)存在的問題 目前井下人員的跟蹤，基本上采用的是RFID和基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的的定位方法。I、RFID 方法RFID方法是在在礦井井口處，或其它井下一些關(guān)鍵通道口，使用射頻卡(RFID)讀取的方法對(duì)下井人員進(jìn)行記錄跟蹤的方法。這種方法存在如下幾個(gè)問題(I)定位精度低RFID定位原理采用基站對(duì)識(shí)別卡進(jìn)行掃描，識(shí)別卡進(jìn)入基站范圍后，確認(rèn)該人員處于基站周圍，其定位精度完全取決于基站的布置密度，無法判斷人員處于基站覆蓋區(qū)的具體位置和覆蓋區(qū)外的具體位置。(2)在高速條件下定位人員漏檢率較高射頻卡這種系統(tǒng)讀卡速度十分有限，不能處理多人同時(shí)快速通過讀卡系統(tǒng)的情況(例如乘車下井、多人一超行走)，此時(shí)，系統(tǒng)往往會(huì)出現(xiàn)漏讀；提高系統(tǒng)在高速、大流量下識(shí)別的準(zhǔn)確性是人員定位系統(tǒng)面臨的一個(gè)難題。總之，現(xiàn)有的RFID射頻讀寫系統(tǒng)(包括SuperRFID)，很難實(shí)現(xiàn)井下人員的區(qū)域定位和井下人員的考勤，從使用的技術(shù)上不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的井下人員定位跟蹤。2、基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的定位方法常見的無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位算法多是采用基于RSSI (Received Signal StrengthIndicator)的定位方式，采用無線終端采集到的RSSI值，通過RSSI與終端到傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系來實(shí)現(xiàn)人員定位。這種方法存在RSSI與終端到傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取困難無線通信中信號(hào)隨接收機(jī)與發(fā)射機(jī)之間的距離不斷變化即產(chǎn)生了衰落。其中，信號(hào)強(qiáng)度曲線的中一直呈現(xiàn)慢速變化，稱為慢衰落，可以采用空間衰落公式等模擬距離和衰減特性的對(duì)應(yīng)關(guān)系；信號(hào)強(qiáng)度曲線的瞬時(shí)值呈快速變化，稱快衰落。移動(dòng)臺(tái)附近的散射體(地形，地物和移動(dòng)體等)引起的多徑傳播信號(hào)在接收點(diǎn)相疊加，造成接收信號(hào)快速起伏的現(xiàn)象叫做快衰落。針對(duì)井下有限空間電磁波傳播情況，煤壁類型與粗糙度、支護(hù)柱、過梁、車輛甚至人員行走都對(duì)無線空間傳輸特性產(chǎn)生不可忽略的影響，勢(shì)必加劇快衰落特性的顯現(xiàn)。因此，難以獲得RSSI與終端到傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系以獲取終端的位置
3、基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)和輔助定位措施的定位方法有部分定位算法采用一些輔助手段來修正RSSI衰落特性的錯(cuò)誤，例如有采用加速度傳感器來取得人行走加速度特性，通過積分方式來獲取人員相對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的距離，該方式存在的問題在于加速度傳感器的計(jì)量誤差和累積誤差將嚴(yán)重影響定位精度，另外三軸加速度傳感器在檢測(cè)行走方向時(shí)隨著人員佩戴終端的位置角度有較大方向誤差，上述兩個(gè)因素造成該方法難以滿足人員定位的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種針對(duì)煤礦等特殊工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的使用要求，實(shí)現(xiàn)井下人員精確定位。該方法定位精度高，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，位置分析算法簡(jiǎn)便。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種井下人員定位方法，其特征在于，包括以下步驟在井下預(yù)先設(shè)置間隔固定的無線接入節(jié)點(diǎn)，并測(cè)量得到所有所述無線接入節(jié)點(diǎn)的位置信息；井下人員攜帶無線的定位終端采集三個(gè)相鄰接入節(jié)點(diǎn)的無線信號(hào)強(qiáng)度，作為定位的基礎(chǔ)依據(jù)；當(dāng)檢測(cè)到某接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)大于設(shè)定值一，判斷其處在該接入節(jié)點(diǎn)旁有限范圍內(nèi)，并接收基準(zhǔn)位置；當(dāng)采集到基準(zhǔn)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度開始小于設(shè)定值一的時(shí)刻起，采用3軸加速度傳感器計(jì)算定位終端攜帶人的行走的步次，以計(jì)算出無線裝置相對(duì)與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離；并根據(jù)所述三個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的位置信息、以及與所述無線裝置與所述三個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)中另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)強(qiáng)度的變化量計(jì)算所述當(dāng)前位置相對(duì)于所述外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離，計(jì)算出位移。所述無線接入節(jié)點(diǎn)分列固定在煤壁上。所述無線接入網(wǎng)絡(luò)的接入方式可為以下方式中的一種WLAN、ZigBee, UffB,Bluetooth、CDMA 和 GSM 方式。井上服務(wù)器端獲取終端上傳的信號(hào)較強(qiáng)的數(shù)個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的RSSI，通過與預(yù)先設(shè)置的在無線接入節(jié)點(diǎn)周圍的基準(zhǔn)值比較，如某一接入節(jié)點(diǎn)的RSSI大于該基準(zhǔn)值，判斷終端處于該無線接入節(jié)點(diǎn)旁。所述定位終端包含磁力角傳感器，通過磁力角傳感器計(jì)算人是否在采樣區(qū)間內(nèi)有轉(zhuǎn)向動(dòng)作。方向矢量信息通過終端上傳得三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)無線信號(hào)強(qiáng)度變化趨勢(shì)判斷；當(dāng)檢測(cè)到三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)中兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)度差小于設(shè)定值二時(shí)，采用磁力角傳感器檢測(cè)人員轉(zhuǎn)向修正人員行走方向。獲取終端定時(shí)上傳的計(jì)步次數(shù)，結(jié)合前次處于某接入節(jié)點(diǎn)旁的基準(zhǔn)點(diǎn)確認(rèn)，進(jìn)行對(duì)定時(shí)上傳的步次累積并結(jié)合方向矢量信息計(jì)算人員當(dāng)前所處的位置。步次信息在定位終端通過基準(zhǔn)位置時(shí)開始采集，并通過無線接入網(wǎng)絡(luò)定時(shí)上傳， 當(dāng)定位終端通過下一個(gè)基準(zhǔn)位置時(shí)對(duì)當(dāng)前累積步次清零。在井下設(shè)置固定的無線接入節(jié)點(diǎn)，通過專用的定位終端采集三個(gè)相鄰接入節(jié)點(diǎn)的無線信號(hào)強(qiáng)度，作為定位的基礎(chǔ)依據(jù)；當(dāng)檢測(cè)到某接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)大于設(shè)定值一，判斷其處在該接入節(jié)點(diǎn)旁有限范圍內(nèi)；當(dāng)檢測(cè)到三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)都小于設(shè)定值一，采用3軸加速度傳感器計(jì)算定位終端攜帶人的行走的步次，以計(jì)算距離接入節(jié)點(diǎn)位置；采用三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)無線信號(hào)強(qiáng)度變化趨勢(shì)，判斷人員行走方向；當(dāng)檢測(cè)到3個(gè)接入節(jié)點(diǎn)中兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)度差小于設(shè)定值二時(shí)，采用磁力角傳感器檢測(cè)人員轉(zhuǎn)向修正人員行走方向。井下人員定位方法，井下人員攜帶的無線裝置在隨著井下人員在三個(gè)預(yù)先固定好的相鄰的無線接入節(jié)點(diǎn)連線方向上移動(dòng)時(shí)，該無線裝置實(shí)時(shí)地與這三個(gè)相鄰的無線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，并分別采集這三個(gè)無線節(jié)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度，根據(jù)距離越遠(yuǎn)，無線信號(hào)強(qiáng)度越弱這一概念，可以實(shí)時(shí)地判斷出無線裝置與三個(gè)無線節(jié)點(diǎn)間的信號(hào)變化，可知，當(dāng)無線裝置檢測(cè)到某一接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)大于設(shè)定值一時(shí)，判斷其處在該接入節(jié)點(diǎn)旁有限范圍內(nèi)，以該無線接入節(jié)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，當(dāng)采集到基準(zhǔn)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度開始小于設(shè)定值一的時(shí)刻起采用3軸加速度傳感器計(jì)算定位終端攜帶人的行走的步次，從而計(jì)算出無線裝置距離接入節(jié)點(diǎn)位置。在此過程中，根據(jù)無線裝置與另外兩個(gè)無線節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)變換量確定該無線裝置是在三個(gè)節(jié)點(diǎn)中間范圍內(nèi)，還是在三個(gè)節(jié)點(diǎn)的另一側(cè)，結(jié)合磁力角傳感器采集的磁力角信息，進(jìn)而得到無線裝置的精確位置。如果無線裝置從基準(zhǔn)點(diǎn)移動(dòng)通過另一無線接入節(jié)點(diǎn)，則將以另一無線接入節(jié)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，將之前的步次信息以及轉(zhuǎn)向次數(shù)清零，而后再次計(jì)算無線裝 置相對(duì)于新基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)位置。所述的井下人員定位方法采用定位終端實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)較強(qiáng)的數(shù)個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的RSSI、步次信息和磁力角當(dāng)前值，并通過無線接入網(wǎng)絡(luò)定時(shí)上傳。通過加速度傳感器來計(jì)算人員的步次，通過磁力角傳感器來計(jì)算人是否在采樣區(qū)間內(nèi)有專向動(dòng)作，并通過無線接入網(wǎng)絡(luò)定時(shí)上傳。上傳后對(duì)當(dāng)前累積步次與轉(zhuǎn)向次數(shù)清零。獲取終端上傳的信號(hào)較強(qiáng)的數(shù)個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的RSSI，通過與預(yù)先設(shè)置的在無線接入節(jié)點(diǎn)周圍的基準(zhǔn)值比較，如某一接入節(jié)點(diǎn)的RSSI大于該基準(zhǔn)值，判斷終端處于該無線接入節(jié)點(diǎn)旁。獲取終端定時(shí)上傳的計(jì)步次數(shù)，結(jié)合前次處于某接入節(jié)點(diǎn)旁的基準(zhǔn)點(diǎn)確認(rèn)，進(jìn)行對(duì)定時(shí)上傳的步次累積并結(jié)合方向矢量信息計(jì)算人員當(dāng)前所處的位置。方向矢量信息通過終端上傳得三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)無線信號(hào)強(qiáng)度變化趨勢(shì)判斷。方向矢量信息當(dāng)檢測(cè)到3個(gè)接入節(jié)點(diǎn)中兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)度差小于某設(shè)定值時(shí)，采用磁力角傳感器檢測(cè)人員轉(zhuǎn)向確認(rèn)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明的井下人員定位方法，方向矢量信息通過終端上傳得三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)無線信號(hào)強(qiáng)度變化趨勢(shì)判斷，并綜合磁力角傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)向確認(rèn)，克服了由于井下無線分布特性復(fù)雜造成的定位和方向錯(cuò)誤，降低了在高速條件下定位人員漏檢率。2、通過RSSI信息配合步次計(jì)算的方法，大大提高了定位精度，同時(shí)具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、位置分析算法簡(jiǎn)便、定位代價(jià)小、存儲(chǔ)開銷適中、開發(fā)費(fèi)用低廉的優(yōu)勢(shì)，并且其定位精度也可以達(dá)到井下定位精度的要求。


圖I為本發(fā)明井下人員定位方法的流程圖。圖2為本發(fā)明井下人員定位方法的一個(gè)示例圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式—種井下人員定位方法，其特征在于在井下設(shè)置固定的無線接入節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置信息已知，井下人員攜帶無線的定位終端，所述定位終端包含磁力角傳感器和加速度傳感器；通過加速度傳感器來計(jì)算人員的步次，通過磁力角傳感器來計(jì)算人是否在采樣區(qū)間內(nèi)有轉(zhuǎn)向動(dòng)作；所述無線接入網(wǎng)絡(luò)的接入方式可為以下方式中的一種WLAN、ZigBee, UffB,Bluetooth、CDMA 和 GSM 方式。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的井下人員定位方法，包括以下步驟步驟S101，預(yù)先設(shè)置三個(gè)相鄰的無線接入節(jié)點(diǎn)，并測(cè)量得到所述三個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的位置信息。定位終端采集三個(gè)相鄰接入節(jié)點(diǎn)的無線信號(hào)強(qiáng)度，作為定位的基礎(chǔ)依據(jù)；當(dāng)檢測(cè)到某接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)大于設(shè)定值一，判斷其處在該接入節(jié)點(diǎn)旁有限范圍內(nèi)；當(dāng)檢測(cè)到三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)都小于設(shè)定值一，采用3軸加速度傳感器計(jì)算定位終端攜帶人的行走的步次，以計(jì)算距離接入節(jié)點(diǎn)位置；結(jié)合圖2，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，例如可以根據(jù)測(cè)量和實(shí)際情況，布局好固定的無線接入節(jié)點(diǎn)Wl到Wn (n為大于I的整數(shù)，表示第n個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn))，節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)位置通過測(cè)量給出，并繪制相應(yīng)的無線接入節(jié)點(diǎn)布局圖，這樣，可以確定由節(jié)點(diǎn)Wl到Wn的準(zhǔn)確位置信息。步驟S102，判斷無線裝置在所述的三個(gè)無線接入點(diǎn)的連線方向上移動(dòng)時(shí)，是否檢測(cè)到某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度大于設(shè)定值一。作為一個(gè)具體的例子,如圖2所示,例如無線裝置Mn經(jīng)過每個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)Wx時(shí)(x為I到n之間的整數(shù))，無線裝置Mn到無線接入節(jié)點(diǎn)Wx的信號(hào)強(qiáng)度大于設(shè)定值一，而Mn到其余W節(jié)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度為較小值，且小于設(shè)定值一。此時(shí)判斷Mn的位置在當(dāng)前Wx接入節(jié)點(diǎn)旁有限范圍內(nèi)。如果所述無線裝置通過所述三個(gè)相鄰的無線接入節(jié)點(diǎn)中至少一個(gè)，則根據(jù)所述的三個(gè)相鄰的無線接入節(jié)點(diǎn)的位置信息、以及所述無線裝置通過所述三個(gè)相鄰的無線接入節(jié)點(diǎn)其中之一時(shí)的無線信號(hào)強(qiáng)度變化峰值計(jì)算基準(zhǔn)位置，步驟S102判斷信號(hào)強(qiáng)度是否大于設(shè)定值一，如果信號(hào)強(qiáng)度大于設(shè)定值一，則接收基準(zhǔn)位置，并將前一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的步次信息及轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)歸零S104，并判斷無線裝置在基準(zhǔn)點(diǎn)周圍的有線范圍內(nèi)。當(dāng)采集到基準(zhǔn)點(diǎn)的信 號(hào)強(qiáng)度開始小于設(shè)定值一的時(shí)刻起采用3軸加速度傳感器計(jì)算定位終端攜帶人的行走的步次S103，從而計(jì)算出無線裝置相對(duì)與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，并根據(jù)所述三個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的位置信息、以及與所述無線裝置與所述三個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)中另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)強(qiáng)度的變化量計(jì)算所述當(dāng)前位置相對(duì)于所述外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離，計(jì)算位移S105。采用定位終端實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)較強(qiáng)的數(shù)個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的RSSI、步次信息和磁力角當(dāng)前值，并通過無線接入網(wǎng)絡(luò)定時(shí)上傳；上傳后對(duì)當(dāng)前累積步次與轉(zhuǎn)向次數(shù)清零；S106步次、位移逐級(jí)提交外圍設(shè)備，得到無線裝置的精確位置獲取終端定時(shí)上傳的計(jì)步次數(shù)，結(jié)合前次處于某接入節(jié)點(diǎn)旁的基準(zhǔn)點(diǎn)確認(rèn)，進(jìn)行對(duì)定時(shí)上傳的步次累積并結(jié)合方向矢量信息計(jì)算人員當(dāng)前所處的位置。最后退出S107。
結(jié)合圖2，首先無線裝置Mn從Wl到W2、W3，無線裝置在此過程中以Wl為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后對(duì)該無線裝置Mn相對(duì)于該基準(zhǔn)點(diǎn)Wl的實(shí)時(shí)上傳的步次得到該無線裝置Mn此時(shí)與Wl的相對(duì)位移，并把數(shù)據(jù)發(fā)給Wl。然后Wl進(jìn)一步計(jì)算得到Mn的具體位置，并逐級(jí)發(fā)送到外圍設(shè)備中，從而得到無線裝置Mn的精確位置。當(dāng)無線裝置Mn通過W2時(shí)，則將之前得到的步次值清零，并以W2為基準(zhǔn)點(diǎn)重復(fù)上述操作。進(jìn)而得到任意時(shí)刻的Mn的精確位置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的井下人員定位方法，井下人員攜帶的無線裝置在隨著井下人員在三個(gè)預(yù)先固定好的相鄰的無線接入節(jié)點(diǎn)連線方向上移動(dòng)時(shí)，該無線裝置實(shí)時(shí)地與這三個(gè)相鄰的無線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，并分別采集這三個(gè)無線節(jié)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度，根據(jù)距離越遠(yuǎn)，無線信號(hào)強(qiáng)度越弱這一概念，可以實(shí)時(shí)地判斷出無線裝置與三個(gè)無線節(jié)點(diǎn)間的信號(hào)變化，可知，當(dāng)無線裝置檢測(cè)到某一接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)大于設(shè)定值I時(shí)，判斷其處在該接入節(jié)點(diǎn)旁有限范圍內(nèi)，采用3軸加速度傳感器計(jì)算定位終端攜帶人的行走的步次，從而計(jì)算出距離接入節(jié)點(diǎn)位置。在此過程中，同時(shí)根據(jù)無線裝置與另外兩個(gè)無線節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)變換量確定該無線裝置是在三個(gè)節(jié)點(diǎn)中間范圍內(nèi)，還是在三個(gè)節(jié)點(diǎn)的另一側(cè)，進(jìn)而得到無線裝置的 精確位置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的覆蓋采用工業(yè)以太網(wǎng)和無線接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)合實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋；無線接入節(jié)點(diǎn)作為無線接入網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，以一定間隔固定在煤壁上。無線接入網(wǎng)絡(luò)的接入方式包括WLAN、ZigBee, UffB, Bluetooth、CDMA、GSM等其中之一無線通信方式。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過加速度傳感器來計(jì)算人員的步次，通過磁力角傳感器來計(jì)算人是否在采樣區(qū)間內(nèi)有專向動(dòng)作，并通過無線接入網(wǎng)絡(luò)定時(shí)上傳。上傳后對(duì)當(dāng)前累積步次與轉(zhuǎn)向次數(shù)清零。
權(quán)利要求
1.一種井下人員定位方法，其特征在于，包括以下步驟 在井下預(yù)先設(shè)置間隔固定的無線接入節(jié)點(diǎn)，并測(cè)量得到所有所述無線接入節(jié)點(diǎn)的位置信息； 井下人員攜帶無線的定位終端采集三個(gè)相鄰接入節(jié)點(diǎn)的無線信號(hào)強(qiáng)度，作為定位的基礎(chǔ)依據(jù)； 當(dāng)檢測(cè)到某接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)大于設(shè)定值一，判斷其處在該接入節(jié)點(diǎn)旁有限范圍內(nèi)，并接收基準(zhǔn)位置；當(dāng)采集到基準(zhǔn)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度開始小于設(shè)定值一的時(shí)刻起，采用3軸加速度傳感器計(jì)算定位終端攜帶人的行走的步次，以計(jì)算出無線裝置相對(duì)與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離；并根據(jù)所述三個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的位置信息、以及與所述無線裝置與所述三個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)中另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)強(qiáng)度的變化量計(jì)算所述當(dāng)前位置相對(duì)于所述外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離，計(jì)算出位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下人員定位方法，其特征在于，所述無線接入節(jié)點(diǎn)分列固定在煤壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下人員定位方法，其特征在于，所述無線接入網(wǎng)絡(luò)的接入方式可為以下方式中的一種WLAN、ZigBee, UffB, Bluetooth、CDMA和GSM方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下人員定位方法，其特征在于，獲取終端上傳的信號(hào)較強(qiáng)的數(shù)個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的RSSI，通過與預(yù)先設(shè)置的在無線接入節(jié)點(diǎn)周圍的基準(zhǔn)值比較，如某一接入節(jié)點(diǎn)的RSSI大于該基準(zhǔn)值,判斷終端處于該無線接入節(jié)點(diǎn)旁。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下人員定位方法，其特征在于，所述定位終端包含磁力角傳感器，通過磁力角傳感器計(jì)算人是否在采樣區(qū)間內(nèi)有轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下人員定位方法，其特征在于，方向矢量信息通過終端上傳得三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)無線信號(hào)強(qiáng)度變化趨勢(shì)判斷；當(dāng)檢測(cè)到三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)中兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)度差小于設(shè)定值二時(shí)，采用磁力角傳感器檢測(cè)人員轉(zhuǎn)向修正人員行走方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下人員定位方法，其特征在于，獲取終端定時(shí)上傳的計(jì)步次數(shù)，結(jié)合前次處于某接入節(jié)點(diǎn)旁的基準(zhǔn)點(diǎn)確認(rèn)，進(jìn)行對(duì)定時(shí)上傳的步次累積并結(jié)合方向矢量信息計(jì)算人員當(dāng)前所處的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的步次信息在定位終端通過基準(zhǔn)位置時(shí)開始采集，并通過無線接入網(wǎng)絡(luò)定時(shí)上傳，當(dāng)定位終端通過下一個(gè)基準(zhǔn)位置時(shí)對(duì)當(dāng)前累積步次清零。
全文摘要
本發(fā)明提出一種井下人員定位方法，實(shí)現(xiàn)如下在井下設(shè)置固定的無線接入節(jié)點(diǎn)，通過專用的定位終端采集三個(gè)相鄰接入節(jié)點(diǎn)的無線信號(hào)強(qiáng)度，作為定位的基礎(chǔ)依據(jù)；當(dāng)檢測(cè)到某接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)大于設(shè)定值一，判斷其處在該接入節(jié)點(diǎn)旁有限范圍內(nèi)；當(dāng)檢測(cè)到三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)都小于設(shè)定值一，采用3軸加速度傳感器計(jì)算定位終端攜帶人的行走的步次，以計(jì)算距離接入節(jié)點(diǎn)位置；采用三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)無線信號(hào)強(qiáng)度變化趨勢(shì)，判斷人員行走方向；當(dāng)檢測(cè)到三個(gè)接入節(jié)點(diǎn)中兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)度差小于設(shè)定值二時(shí)，采用磁力角傳感器檢測(cè)人員轉(zhuǎn)向修正人員行走方向。本發(fā)明的井下人員定位方法，克服了由于井下無線分布特性復(fù)雜造成的定位和方向錯(cuò)誤，具有定位準(zhǔn)確、實(shí)施簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102724635SQ201210230338
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者路成林, 陳旸 申請(qǐng)人:陜西西科美芯科技集團(tuán)有限公司