随着煤矿开采的自动化、无人化进程不断推进,煤矿井下综采工作面自动化设备的数量逐渐增多,在此种情况下,为及时掌握综采工作面工作人员的位置信息,保障人员安全,本文对基于超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术的综采工作面人员定位系统进...随着煤矿开采的自动化、无人化进程不断推进,煤矿井下综采工作面自动化设备的数量逐渐增多,在此种情况下,为及时掌握综采工作面工作人员的位置信息,保障人员安全,本文对基于超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术的综采工作面人员定位系统进行设计。首先,结合煤矿井下综采工作面现场环境和实际需求,对系统总体结构进行设计。在算法方面,选用基于飞行时间(Time of Flight,TOF)的测距算法并采用双边双程测距的方式进行测距;为降低非视距误差和噪声对测距效果的影响,采用卡尔曼滤波算法对原始测距值进行处理;为避免测距过程中多个标识卡间的干扰,引入时间槽分配机制。硬件方面主要是完成基站和标识卡的相关硬件电路设计,主要包括电源电路、MCU最小系统电路、超宽带模块电路、通信电路等。在完成系统相关研究与设计的基础上,在模拟工作面环境下进行系统测试,测试结果表明,有效测量范围在25 m内时,系统测距误差小于0.2 m,测距值波动程度较低,测距稳定,满足系统设计要求。展开更多
文摘随着煤矿开采的自动化、无人化进程不断推进,煤矿井下综采工作面自动化设备的数量逐渐增多,在此种情况下,为及时掌握综采工作面工作人员的位置信息,保障人员安全,本文对基于超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术的综采工作面人员定位系统进行设计。首先,结合煤矿井下综采工作面现场环境和实际需求,对系统总体结构进行设计。在算法方面,选用基于飞行时间(Time of Flight,TOF)的测距算法并采用双边双程测距的方式进行测距;为降低非视距误差和噪声对测距效果的影响,采用卡尔曼滤波算法对原始测距值进行处理;为避免测距过程中多个标识卡间的干扰,引入时间槽分配机制。硬件方面主要是完成基站和标识卡的相关硬件电路设计,主要包括电源电路、MCU最小系统电路、超宽带模块电路、通信电路等。在完成系统相关研究与设计的基础上,在模拟工作面环境下进行系统测试,测试结果表明,有效测量范围在25 m内时,系统测距误差小于0.2 m,测距值波动程度较低,测距稳定,满足系统设计要求。
