本申请涉及数据处理,尤其是涉及一种矿井人员的定位方法与定位系统。
背景技术:
1、为了保证井下工作人员的安全,需要实现对井下工作人员的定位跟踪,用以实时了解井下工作人员的位置和状态,以便在发生事故时可以实现及时性的人员确定、逃生引导和灾后抢救等。
2、当前在地面上普遍使用的定位方式要求多信号和高时间同步性,用来解算位置,但是井下情况复杂,信号传输受周围环境影响大,另外井下环境也无法部署价格高昂的同步时钟,这就导致使用地面上的定位方式,会出现明显的位置漂移现象。
3、当然也有使用模拟路线来确定位置的方式,但是这需要较高的运动传感器检测和持续性的信号反馈,当出现信号中断时,模拟路线会直接暂停,如果在暂停时间段出现事故,就无法提供井下工作人员的位置,导致无法进行及时性的引导和影响后续施救。
技术实现思路
1、本申请提供一种矿井人员的定位方法与定位系统,通过使用多信号强度的解算方式同时结合位置校正与周围环境校正的方式来得到更加精确的坐标,实现对井下矿井人员位置的持续性追踪。
2、本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、第一方面,本申请提供了一种矿井人员的定位方法,包括:
4、响应于获取到的信号,对信号进行解析,解析得到信号产生位置,实际信号强度、信号强度标记以及信号收到方向,信号的数量为多个;
5、根据实际信号强度和信号强度标记核算信号的传播距离;
6、使用信号的信号产生位置和传播距离创建覆盖范围;
7、得到多个信号的覆盖范围的一次重合区域;
8、得到一次重合区域的坐标点并计算坐标点在数字孪生模型中的对应位置;
9、使用对应位置对坐标点进行校正,使坐标点位于数字孪生模型中的限制区域;
10、对移动后的坐标点进行校准并将经过校准的坐标点作为矿井人员的位置坐标。
11、在第一方面的一种可能的实现方式中,得到实际信号强度包括:
12、解析获取到的信号,得到信号波形;
13、将信号波形分为多段,得到子信号波形并评价子信号波形的稳定性,子信号波形的长度相等;
14、计算稳定性符合要求的子信号波形中的多个最大幅值的幅值均值;
15、将幅值均值作为实际信号强度。
16、在第一方面的一种可能的实现方式中,评价子信号波形的稳定性包括:
17、将一个子信号波形与标准波形放入到一个坐标系中,并计算子信号波形与标准波形之间围拢区域的面积,得到面积值;
18、根据子信号波形的长度与标准波形的长度比值确定面积参考值;
19、比较面积值与面积参考值,当面积值小于面积参考值时确定子信号波形的稳定性符合要求。
20、在第一方面的一种可能的实现方式中,得到一次重合区域的坐标点包括:
21、选取至少两个信号并得到所述至少两个信号的一次重合区域;
22、得到多个一次重合区域后将所述多个一次重合区域合并,合并包括将存在重叠的两个重合区域仅保留重叠部分,不存在重叠的重合区域全部保留,对重叠部分的中心和不存在重叠的重合区域的中心进行均值计算,得到中心坐标;
23、将中心坐标作为一次重合区域的坐标点。
24、在第一方面的一种可能的实现方式中,使用对应位置对坐标点进行校正:
25、确定数字孪生模型中的限制区域上的一个与坐标点距离最近的点,记为参考点;
26、使用参考点与坐标点生成方向参考,方向参考为坐标点的移动方向;
27、借助移动方向将坐标点移动到数字孪生模型中的限制区域。
28、在第一方面的一种可能的实现方式中,将坐标点移动到数字孪生模型中的限制区域时,还需要对移动后的坐标点进行校准,校准包括:
29、根据移动后的坐标点在历史数据库中选取向临近的确定位置点;
30、计算确定位置点、坐标点和信号产生位置构成夹角的角度;
31、使用角度在数字孪生模型中重新确定信号的传播路径;
32、使用传播路径计算参考信号强度,并根据参考信号强度来调整移动后的坐标点。
33、在第一方面的一种可能的实现方式中,临近的确定位置点的数量为多个;
34、每一个临近的确定位置点均参与到调整移动后的坐标点;
35、将多个移动后的坐标点坐标进行均值计算后得到的坐标作为矿井人员的位置坐标。
36、第二方面,本申请提供了一种矿井人员的定位装置,包括:
37、第一信号解析单元,用于响应于获取到的信号,对信号进行解析,解析得到信号产生位置,实际信号强度、信号强度标记以及信号收到方向,信号的数量为多个;
38、第一计算单元,用于根据实际信号强度和信号强度标记核算信号的传播距离;
39、第二计算单元,用于使用信号的信号产生位置和传播距离创建覆盖范围;
40、第三计算单元,用于得到多个信号的覆盖范围的一次重合区域;
41、第四计算单元,用于得到一次重合区域的坐标点并计算坐标点在数字孪生模型中的对应位置;
42、校正单元,用于使用对应位置对坐标点进行校正,使坐标点位于数字孪生模型中的限制区域;
43、结果单元,用于对移动后的坐标点进行校准并将经过校准的坐标点作为矿井人员的位置坐标。
44、第三方面,本申请提供了一种矿井人员的定位系统,所述系统包括:
45、一个或多个存储器,用于存储指令;以及
46、一个或多个处理器,用于从所述存储器中调用并运行所述指令,执行如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法。
47、第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括:
48、程序,当所述程序被处理器运行时,如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。
49、第五方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括程序指令,当所述程序指令被计算设备运行时,如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。
50、第六方面,本申请提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于实现上述各方面中所涉及的功能,例如,生成,接收,发送,或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。
51、该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
52、在一种可能的设计中,该芯片系统还包括存储器,该存储器,用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦,分别设置在不同的设备上,通过有线或者无线的方式连接,或者处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。
1.一种矿井人员的定位方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的矿井人员的定位方法,其特征在于,得到实际信号强度包括:
3.根据权利要求2所述的矿井人员的定位方法,其特征在于,评价子信号波形的稳定性包括:
4.根据权利要求1所述的矿井人员的定位方法,其特征在于,得到一次重合区域的坐标点包括:
5.根据权利要求4所述的矿井人员的定位方法,其特征在于,使用对应位置对坐标点进行校正:
6.根据权利要求5所述的矿井人员的定位方法,其特征在于,将坐标点移动到数字孪生模型中的限制区域时,还需要对移动后的坐标点进行校准,校准包括:
7.根据权利要求6所述的矿井人员的定位方法,其特征在于,临近的确定位置点的数量为多个;
8.一种矿井人员的定位装置,其特征在于,包括:
9.一种矿井人员的定位系统,其特征在于,所述系统包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括:
