用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于煤矿井下定位技术领域，尤其是涉及一种用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置。


背景技术：

[0002]
煤炭井下生产系统复杂、环境多变，具有危险源与不安全因素众多，灾害种类多且风险大的特点。精确可靠的煤矿井下人车目标定位以及其运动路线监测预测对预防人车事故以及保障人员安全至关重要。一旦发生事故灾害，井下人员的准确定位是救援工作有效开展的先决条件。因此，可靠的煤矿井下人车目标运动路线定位监测系统对煤矿的安全生产和事故发生后的灾后救援工作都能起到积极作用，建立一套精确可靠的井下人车目标运动路线定位监测系统具有十分重要的意义。
[0003]
目前，煤炭井下人车目标定位主要采用无线传感器网络技术，而常用的定位算法为rssi(接收信号强度)定位算法。由于煤矿井下巷道系统复杂，井下人员分散，导致了电磁波存在严重的干扰和衰落，因而增加了人车目标定位跟踪的难度。rssi是基于测距的定位算法，其定位结果不具备连续性、递推性和自适应性，无法实现对井下人车目标强非线性运动的精确定位，并且无法对人车目标的运动轨迹进行监测与估计。
[0004]
因此，目前提出了基于卡尔曼滤波算法构建人车目标运动数据同化模型，将无线传感器网络节点与rssi定位算法获得的人车目标定位坐标作为观测值代入人车目标运动数据同化模型可得到井下人车目标的运动状态及其运动路线的计算方式。该种方式应用rssi定位算法对人车目标的定位结果将受到无线传感器网络定位基站的影响并造成定位误差，同时该定位误差会影响数据同化模型对人车目标运动状态及其运动路线的预测结果。因此，在矿井巷道中合理的布局无线传感器网络定位基站是预测结果准确与否的关键，对于无线传感器网络定位基站布局需要反复更换位置进行实验，才能达到提升井下人车目标的运动状态及其运动路线的监测精度的目的。


技术实现要素：

[0005]
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置，以实现方便对无线传感器网络定位基站位置反复更换位置的目的。
[0006]
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
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一种用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置，包括：金属滑轨组件，所述金属滑轨组件固定设置于煤矿巷道上，所述金属滑轨组件上设有滑轨；
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传感器基站固定件，所述传感器基站固定件用于承载所述传感器基站且进行固定；
[0009]
滑块固定件，所述滑块固定件用于将所述传感器基站固定件与所述金属滑轨组件固定连接，且使得所述传感器基站固定件通过所述滑块固定件配合所述滑轨滑动。
[0010]
进一步的，所述金属滑轨组件包括：
[0011]
底板，所述底板上设有定位孔，便于采用螺钉实现底板与煤矿巷道侧墙面的固定；
[0012]
所述底板上还设有滑轨。
[0013]
进一步的，所述传感器基站固定件包括：
[0014]
固定板和承载板，所述固定板上设有第一固定孔，用于配合所述滑块固定件固定所述传感器基站固定件；
[0015]
所述承接板上设有第二固定孔，用于固定所述传感器基站。
[0016]
进一步的，所述承载板包括：平板和弯折段，所述弯折段分列于所述平板的上下两侧，用于夹持所述传感器基站，所述第二固定孔设于所述弯折段上。
[0017]
进一步的，所述滑块固定件，包括：螺栓，所述螺栓通过第一固定孔将螺头嵌入到所述滑道中，所述螺栓的螺母用于在旋紧状态下固定所述传感器基站固定件与滑块固定件的连接；
[0018]
相应的，所述滑轨为配合所述螺头的凹形滑轨。
[0019]
进一步的，所述滑轨上下两侧设有阻挡片，所述阻挡片之间的间隙不小于所述螺栓柱体的直径且不大于所述螺头的直径。
[0020]
更进一步的，所述金属滑轨组件，包括：至少两个金属滑轨，所述至少两个金属滑轨之间设有空隙，所述空隙的宽度大于所述传感器基站固定件的宽度。
[0021]
本实用新型提供的用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置，通过设定传感器基站固定件将传感器基站进行固定，防止在移动过程中滑落，利用固定设置于煤矿巷道上的金属滑轨组件对传感器基站固定件进行支撑，并可利用滑道实现传感器基站固定件的快速移动。通过不断移动传感器基站固定件，实时接收信号，并根据rssi强度和接收到的定位信号对井下人车目标的运动特征进行预测，并不断移动传感器基站固定件，进而确定移动传感器基站的合理分布位置。实现提升井下人车目标的运动状态及其运动路线的监测精度的目的。
附图说明
[0022]
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[0023]
图1为本实用新型实施例所述的用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置的俯视图；
[0024]
图2为本实用新型实施例所述的用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置的侧视图。
[0025]
附图标记说明：
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1-底板；2-定位孔；3-滑道；4-传感器基站固定件；5-螺栓；6-第二固定孔；7-弯折段；8-挡板；9-第一固定孔。
具体实施方式
[0027]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0030]
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0031]
图1为本实用新型实施例所述的用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置的俯视图；图2为本实用新型实施例所述的用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置的侧视图。参见图1和图2，所述用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置，可以包括：金属滑轨组件，所述金属滑轨组件固定设置于煤矿巷道上，所述金属滑轨组件上设有滑轨；传感器基站固定件，所述传感器基站固定件用于承载所述传感器基站且进行固定；滑块固定件，所述滑块固定件用于将所述传感器基站固定件与所述金属滑轨组件固定连接，且使得所述传感器基站固定件通过所述滑块固定件配合所述滑轨滑动。
[0032]
在本实施例中，所述传感器基站固定件可以包括：固定板和承载板，所述固定板上设有第一固定孔，用于配合所述滑块固定件固定所述传感器基站固定件；所述承接板上设有第二固定孔，用于固定所述传感器基站。参考图1，所述传感器基站固定件可以按功能分为两部分，固定板和承载板，固定板用于与金属滑轨组件固定连接，实现悬挂传感器基站的目的。承载板用于悬挂传感器基站。所述传感器基站通常为长方体结构。所述承载板包括：平板和弯折段，所述弯折段分列于所述平板的上下两侧，用于夹持所述传感器基站，所述第二固定孔设于所述弯折段上。在使用时，可以将所述传感器基站从侧面插入，利用弯折段对所述传感器基站进行防护，防止掉落，同时，还可在所述弯折段上设有与所述传感器基站对应的第二固定孔，所述第二固定孔与所述传感器基站上的定位孔相对应，可以将所述传感器基站牢牢固定于所述传感器基站固定件。可选的，所述第二固定孔的数量可以为至少两个，以使得传感器基站不会在滑动过程中产生偏转。可选的，所述传感器基站固定座可以为一体铸造成型，以增强整体强度。
[0033]
进一步的，所述承载板包括：平板和弯折段，所述弯折段分列于所述平板的上下两侧，用于夹持所述传感器基站，所述第二固定孔设于所述弯折段上。所述弯折段为l型。以实现对所述传感器基站的夹持保护作用，防止传感器基站掉落。同时，利用该种方式，也可在传感器基站发生故障时，便于取出维修或者更换。
[0034]
所述金属滑轨组件包括：底板，所述底板上设有定位孔，便于采用螺钉实现底板与
煤矿巷道侧墙面的固定；所述底板上还设有滑轨。
[0035]
在本实施例中，所述底板上金属滑轨组件的定位孔，用于采用螺钉等通过定位孔与所述煤矿巷道侧墙面的固定，进而将所述金属滑轨组件固定于所述煤矿巷道侧壁上。所述滑轨可以采用凹形滑轨，以便于与滑块固定件安装。
[0036]
在本实施例中，所述滑块固定件可以包括：螺栓，所述螺栓通过第一固定孔将螺头嵌入到所述滑道中，所述螺栓的螺母用于在旋紧状态下固定所述传感器基站固定件与滑块固定件的连接；相应的，所述滑轨为配合所述螺头的凹形滑轨。利用螺栓可以不仅实现传感器基站固定件在滑轨上滑动，同时利用紧固的螺母还可将所述传感器基站固定件锁定于所述金属滑轨组件上。避免由于侧面悬挂传感器脱落
[0037]
可选的，所述滑轨上下两侧设有阻挡片，所述阻挡片之间的间隙不小于所述螺栓柱体的直径且不大于所述螺头的直径。利用阻挡片可以防止螺头从滑轨中脱出。
[0038]
可选的，所述金属滑轨组件可以包括：至少两个金属滑轨，所述至少两个金属滑轨之间设有空隙，所述空隙的宽度大于所述传感器基站固定件的宽度。便于取出传感器基站固定件。
[0039]
下面结合本实用新型的工作过程对本实用新型进一步的描述，在使用前，将金属滑轨通过螺钉穿过定位孔固定于矿井巷道中，并在金属滑轨之间留有大于所述传感器基站固定件的宽度的间隙。将传感器基站从侧面放入传感器基站固定件的扣件中，安装螺钉通过第二固定孔对传感器基站进行固定。将螺栓的螺头从侧面放入滑轨中，将第一固定孔穿过所述螺杆，并将螺母锁紧，在需要移动时，推动所述传感器基站固定件带动所述传感器基站移动位置，并根据传感器基站接收到的定位信号和rssi强度进行运动预测，不断变换传感器基站的位置，进而得到最优布局。
[0040]
本实用新型提供的用于煤矿井下人车目标运动路线定位的信号强度测试装置，通过设定传感器基站固定件将传感器基站进行固定，防止在移动过程中滑落，利用固定设置于煤矿巷道上的金属滑轨组件对传感器基站固定件进行支撑，并可利用滑道实现传感器基站固定件的快速移动。通过不断移动传感器基站固定件，实时接收信号，并根据rssi强度和接收到的定位信号对井下人车目标的运动特征进行预测，并不断移动移动传感器基站固定件，进而确定移动传感器基站的合理分布位置。实现提升井下人车目标的运动状态及其运动路线的监测精度的目的。
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以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。