专利名称：一种矿井下精确定位的方法及位置识别卡的制作方法
技术领域：
本发明属于矿井的测量定位技术领域，具体涉及一种矿井下精确 定位的方法及位置识别卡。
背景技术：
由于煤矿井下的特殊生产环境，在矿井下的工作过程中，迫切需 要对井下移动目标，特别是对工作人员的精确位置的确定；确定煤矿 人员的精确位置，能够对井下人员进行有效地组织管理，特别对发生 灾难性的事故以后，通过获取井下人员的精确定位信息，使救护人员 可以正确地到达受困人员所在的灾难现场来实施救援工作。目前，用 于井下的定位方法主要是射频识别(RFID)，该技术实现主要巷道的 考勤定位，主要实现了考勤功能；另外一种是在蜂窝无线网络中基于 小区标识(CELL ID)的小区覆盖半径的定位方法，通过识别用户所 在的小区来定位用户，定位精度往往在小区半径数量级别上，大约 200到300米左右范围；其他在蜂窝无线网络中的无线定位技术也有 如基于上行链路信号到达时间(T0A)和时间提前量(TA)的定位方 法，以及观测到达时间差(0TD0A)定位方法等，这些定位方法是利 用无线电波在空间的传播时，通过测量从目标移动台发出的信号以直 线到达基站的时间ti (T0A),可以得到目标移动台与基站之间的距 离R二cXti，其中，c为电磁波在空中传播速度。由于井下巷道的特 殊环境如无线信号多径传播，信号衰落大，很难视距传播等使得这些
定位方法不能很好地应用于煤矿井下。
发明内容
本发明的目的在于为了克服上述现有技术的不足，提出了一种矿 井下精确定位的方法及位置识别卡，能够使矿井下移动目标的定位精
度达到6米左右，而且成本较低，容易实现。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是首先，把矿井下
巷道进行数字化地理位置，按照精度要求布放位置标识卡LID,位置 标识卡LID是通过标示地理位置的数字信息采用射频技术完成信息 的读取与识别；其次，用需要定位的移动目标携带的位置识别卡LIC 读取位置标识卡LID的数字位置信息；再次，位置标识卡LID把读取 位置识别卡LIC的数字位置信息通过无线的方式由基站BS和网络交 换机5发送到地面的定位服务器4中；最后，定位服务器4根据数字 化的地理信息和读取的位置识别卡LIC的位置信息定位出井下待测 目标的精确的地理位置。另外，通过位置识别卡LIC还能使用简捷的 指令与地面的控制专家系统进行信息通信。
本发明还提供了一种矿井下精确定位的位置识别卡LIC，包括射 频标识读取模块1，射频标识读取模块1与无线数据模块2相连接， 控制单元模块3与射频标识读取模块1与无线数据模块2连接。射频 标识读取模块1读取位置标识卡LIC具体的物理位置的无线标示码。 无线数识读取模块1读取位置标识卡LIC的物理位置信息通过无线数 据模块2以无线的方式发送到位置定位处理中心进行处理，控制单元 模块3通过对射频标识读取模块1和无线数据模块2的信令控制来实
现交互功能，最终完成精确定位。
由于本发明采用了上述射频数字技术实现地理位置信息数字化技 术方案，具有在复杂和施工环境的恶劣情况下能够使矿井下移动目标
的定位精度达到6米左右范围，尤其是在矿井下发生灾变的情况下， 给矿难救援工作提供了准确可靠的手段；而且成本低。
图l为本发明的系统原理图。
图2为本发明的位置识别卡结构原理图。
具体实施例方式
下面结合附图进一步详细介绍本发明的系统原理及工作原理。 参照图l、图2，在矿井下巷道中，设置用来标识数字化矿井巷 道的数字信息的位置标识卡LID;井下任一个移动待测目标ID1、 ID2、……、IDn、……均携带有位置识别卡LIC，位置识别卡LIC是 用来完成识别位置标识卡LID的地理位置信息的无线收发终端；位置 识别卡LIC将读取的地理位置信息通过无线基站BS，以无线的方式 传送到井上的定位服务器4的基站设备。在无线基站BS和定位服务 器4之间还需要一个交换机5完成信息的交换功能。
本发明的矿井下精确定位的位置识别卡LIC，包括射频标识读取 模块1，射频标识读取模块1与无线数据模块2相连接，控制单元模 块3与射频读取模块1及无线数据模块2连接。射频标识读取模块1 读取位置标识卡具体的物理位置的无线标示码。无线数据模块2把射 频读取模块1读取位置标识卡LID的物理位置信息通过无线数据模块
2以无线的方式发送到位置定位处理中心进行处理，控制单元模块3 通过对射频标识读取模块1和无线数据模块2的信令控制来实现交互 功能，最终完成精确定位。另外，通过位置识别卡LIC还能使用简捷 的指令与地面的控制专家系统进行信息通信，如告警指示通信功能， 使得煤矿井下救援工作得到更加有效的保障。 实施例一
把矿井下巷道进行数字化地理位置，按照6米精度要求布放位置 标识卡LID，位置标识卡LID是通过标示地理位置的数字信息采用射 频技术完成信息的读取与识别；其次，用需要定位的移动目标携带的 位置识别卡LIC读取位置标识卡LID的数字位置信息；再次，位置标 识卡LID把读取位置识别卡LIC的数字位置信息通过无线的方式由基 站BS和网络交换机5发送到地面的定位服务器4中；最后，定位服 务器4根据服务器中存储的数字化的地理位置信息数据库和读取的 位置识别卡LIC的位置信息相比较从而定位出井下待测目标的精确 的地理位置。另外，通过位置识别卡LIC还能使用简捷的指令与地面 的控制专家系统进行信息通信。本实施例所采用的位置识别卡LIC， 包括射频标识读取模块1，射频标识读取模块1与无线数据模块2相 连接，控制单元模块3与射频标识读取模块1与无线数据模块2连接。 射频标识读取模块1读取位置标识卡LIC具体的地理位置的无线标示 码；射频标识读取模块1读取位置标识卡LIC的地理位置信息通过无 线数据模块2以无线的方式发送到位置定位处理中心与存储的地理 信息数据库进行比较分析；控制单元模块3通过对射频标识读取模块
1的位置信息读取进行信令控制，控制单元模块3通过对无线数据模 块2的信令控制来实现位置数据信息的发送控制功能，通上述定位方 案可以完成6米精度的井下巷道地理信息数字化和6米的精确定位精 度。
实施例二
把矿井下巷道进行数字化地理位置，按照15米精度要求布放位 置标识卡LID，位置标识卡LID是通过标示地理位置的数字信息采用 射频技术完成信息的读取与识别；其次，用需要定位的移动目标携带 的位置识别卡LIC读取位置标识卡LID的数字位置信息；再次，位置 标识卡LID把读取位置识别卡LIC的数字位置信息通过无线的方式由 基站BS和网络交换机5发送到地面的定位服务器4中；最后，定位 服务器4根据服务器中存储的数字化的地理位置信息数据库和读取 的位置识别卡LIC的位置信息相比较从而定位出井下待测目标的精 确的地理位置。另外，通过位置识别卡LIC还能使用简捷的指令与地 面的控制专家系统进行信息通信。本实施例所采用的位置识别卡LIC， 包括射频标识读取模块1，射频标识读取模块1与无线数据模块2相 连接，控制单元模块3与射频标识读取模块1与无线数据模块2连接。 射频标识读取模块1读取位置标识卡LIC具体的地理位置的无线标示 码；射频标识读取模块1读取位置标识卡LIC的地理位置信息通过无 线数据模块2以无线的方式发送到位置定位处理中心与存储的地理 信息数据库进行比较分析；控制单元模块3通过对射频标识读取模块 1的位置信息读取进行信令控制，控制单元模块3通过对无线数据模
块2的信令控制来实现位置数据信息的发送控制功能，通上述定位方 案可以完成15米精度的井下巷道地理信息数字化和15米的精确定位 精度。
实施例三
把矿井下巷道进行数字化地理位置，按照50米精度要求布放位 置标识卡LID，位置标识卡LID是通过标示地理位置的数字信息采用
射频技术完成信息的读取与识别；其次，用需要定位的移动目标携带 的位置识别卡LIC读取位置标识卡LID的数字位置信息；再次，位置 标识卡LID把读取位置识别卡LIC的数字位置信息通过无线的方式由 基站BS和网络交换机5发送到地面的定位服务器4中；最后，定位 服务器4根据服务器中存储的数字化的地理位置信息数据库和读取 的位置识别卡LIC的位置信息相比较从而定位出井下待测目标的精 确的地理位置。另外，通过位置识别卡LIC还能使用简捷的指令与地 面的控制专家系统进行信息通信。本实施例所采用的位置识别卡LIC， 包括射频标识读取模块1，射频标识读取模块1与无线数据模块2相 连接，控制单元模块3与射频标识读取模块1与无线数据模块2连接。 射频标识读取模块1读取位置标识卡LIC具体的地理位置的无线标示 码；射频标识读取模块1读取位置标识卡LIC的地理位置信息通过无 线数据模块2以无线的方式发送到位置定位处理中心与存储的地理 信息数据库进行比较分析；控制单元模块3通过对射频标识读取模块 1的位置信息读取进行信令控制，控制单元模块3通过对无线数据模 块2的信令控制来实现位置数据信息的发送控制功能，通上述定位方
案可以完成50米精度的井下巷道地理信息数字化和50米的精确定位
精度o
权利要求
1、一种矿井下精确定位的方法，其特征在于，首先，把矿井下巷道进行数字化地理位置，按照精度要求布放位置标识卡[LID]，其次，用需要定位的移动目标携带的位置识别卡[LIC]读取位置标识卡[LID]的数字位置信息，再次，位置识别卡[LIC]把读取位置标识卡[LID]的数字位置信息通过无线的方式由基站[BS]和网络交换机[5]发送到地面的定位服务器[4]中，最后，定位服务器[4]根据数字化的地理信息和读取的位置识别卡[LID]的位置信息定位出井下待测目标的精确的地理位置。
2、 一种矿井下精确定位的方法，其特征在于，位置标识卡[LID] 是通过标示地理位置的数字信息采用射频技术完成信息的读取与识 别。
3、 一种矿井下精确定位的位置识别卡，其特征在于，包括射频 标识读取模块[l]，射频标识读取模块[1]与无线数据模块[2]相连接， 控制单元模块[3]与射频读取模块[1]及无线数据模块[2]连接，射频 标识读取模块[l]读取位置标识卡具体的物理位置的无线标示码，无 线数据模块[2]把射频读取模块[1]读取位置标识卡[LID]的物理位置 信息通过无线数据模块[2]以无线的方式发送到位置定位处理中心进 行处理，控制单元模块[3]通过对射频标识读取模块[1]和无线数据模 块[2]的信令控制来实现交互功能，最终完成精确定位。
全文摘要
一种矿井下精确定位的方法及位置识别卡，属于矿井下定位测量技术领域，其方法如下把矿井下巷道进行数字化地理位置，按照精度要求布放位置标识卡，需要定位的移动目标携带的位置识别卡读取位置标识卡的数字位置信息，位置识别卡把读取位置标识卡的数字位置信息通过无线的方式由基站和网络交换机发送到地面的定位服务器中，定位服务器根据数字化的地理信息和读取的位置识别卡的位置信息定位出井下待测目标的精确的地理位置。本发明具有成本低，在复杂和施工环境的恶劣情况下能够使矿井下移动目标的定位精度达到6米左右范围，尤其是在矿井下发生灾变的情况下，给矿难救援工作提供了准确可靠的手段。
文档编号G01S13/00GK101114345SQ200710018359
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者李旭虹, 萍 王 申请人:陕西浩瀚新宇科技发展有限公司