CN111970644A - 用于矿井定位系统的蓝牙信标基站、基站群和收发网络 - Google Patents

Abstract

一种用于矿井定位系统的蓝牙信标基站，包括：阵列天线用于获取定位装置发送的蓝牙信号，定位信息获取模块用于依据蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息，基站控制模块用于将获取的定位装置的位置参考信息发送给基站电力载波通讯模块，基站电力载波通讯模块用于将获取的定位装置的位置参考信息转化为电力载波信号，并通过矿井定位系统的宽带电力载波通讯网络发送给矿井定位系统的定位网关群。其中，定位装置发出的蓝牙信号符合蓝牙5.1标准。由于蓝牙定位应用蓝牙5.1标准技术，因其测向测距功能的精度更高，所以定位精度也更高。另蓝牙定位模块采用RSSI值定位和蓝牙寻向定位的双定位方式，进而增强矿井定位系统的可靠性和定位精度。

Description

用于矿井定位系统的蓝牙信标基站、基站群和收发网络

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种用于矿井定位系统的蓝牙信标基站、基站群和收发网络。

背景技术

煤炭作为我国的基础能源和重要的工业原料，为国民经济建设做出了卓越贡献。煤矿井下工作环境复杂多样，存在着各种安全隐患，对井下作业的人员和设备安全构成了极大的威胁。矿井定位系统作为煤矿安全避险系统之一，对保障煤矿安全生产发挥着重大作用。目前矿井定位系统往往采用RFID卡识别和无线电信号定位技术。RFID卡识别利用射频方式进行非接触双向通信，射频卡和读卡器之间不用接触就可实现对移动目标的识别和位置监测。基于RFID卡识别定位属于区域定位技术，只能识别井下移动目标是否经过某个区域，无法对区域内的移动目标进行精确定位。RFID卡识别受识别速度限制，不能处理多目标同时快速通过读卡系统的情况，容易出现漏读现象。无线电信号定位技术基于无线电信号在矿井中的传输信号衰减RSSI或传输时间进行定位，由于无线电信号在传输过程中易受井下巷道尺寸、形状、巷道粗糙度、障碍物等因素影响，无线电信号衰减模型极其复杂，定位精度低。基于无线电信号传输时间的定位系统的定位精度高于RSSI定位系统，但无线电信号传输时间受多径效应、非视距传播时延、时钟同步、时钟计时误差等影响，同样无法实现对井下移动目标的精确定位。因此，需要一种适合煤矿环境的、简单有效、建设成本低且定位精度高的定位系统，实时监测井下移动目标位置信息，进而保障井下生产作业的安全。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有技术中矿井定位系统的不足。

根据第一方面，一种实施例中提供一种用于矿井定位系统的蓝牙信标基站，所述矿井定位系统用于对矿井内的定位装置进行定位跟踪；所述蓝牙信标基站包括阵列天线、定位信息获取模块、基站控制模块和基站电力载波通讯模块；

所述阵列天线用于获取所述定位装置发送的蓝牙信号；所述定位信息获取模块用于依据所述蓝牙信号获取所述定位装置的位置参考信息，所述基站控制模块用于将获取的所述定位装置的位置参考信息发送给所述基站电力载波通讯模块；所述基站电力载波通讯模块用于将获取的所述定位装置的位置参考信息转化为电力载波信号，并通过所述矿井定位系统的宽带电力载波通讯网络发送给所述矿井定位系统的定位网关群；所述位置参考信息包括所述定位装置相对于一预设位置的距离信息和相对于一预设方向的角度信息；所述定位装置发出的蓝牙信号符合蓝牙5.1标准；所述定位网关群用于接收所述宽带电力载波通讯网络传送的所述位置参考信息，以依据所述位置参考信息获取所述定位装置的位置信息，并发送给所述矿井定位系统的定位服务器，以用于所述定位服务器依据所述定位装置的位置信息对所述定位装置进行定位跟踪。

一实施例中，还包括防爆壳体，所述定位信息获取模块、基站控制模块和基站电力载波通讯模块设置在所述防爆壳体内；所述阵列天线设置在所述防爆壳体的外表面上。

一实施例中，还包括基站电源模块，用于为所述蓝牙信标基站提供电源，所述基站电源模块从所述矿井内的照明电路获取电源；和/或，所述基站电源模块包块蓄能电池。

一实施例中，还包括基站蓝牙通讯模块，用于将获取的所述定位装置的位置参考信息转化为蓝牙信号，并通过蓝牙信号发送给所述矿井定位系统的定位网关群；

所述基站控制模块还用于当通过所述基站电力载波通讯模块传输数据中断时，通过所述基站蓝牙通讯模块续传，或当通过所述基站蓝牙通讯模块传输数据中断时，通过所述基站电力载波通讯模块续传。

一实施例中，所述定位信息获取模块采用RSSI值定位方式和/或AOA寻向定位方式获取所述定位装置的位置参考信息。

根据第二方面，一种实施例中提供一种用于矿井定位系统的蓝牙基站群，用于对进入矿井内的定位装置进行定位跟踪，包括至少三个第一方面所述的蓝牙信标基站，用于获取进入所述蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围内所述定位装置发送的蓝牙信号；

所述蓝牙信标基站设置在所述矿井的顶部和/或侧壁上。

一实施例中，在所述蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围内的每一个位置，至少在两个和/或三个所述蓝牙信标基站的蓝牙信号接收覆盖范围内。

一实施例中，当所述蓝牙信标基站向所述宽带电力载波通讯网络发送所述定位装置的位置参考信息失败时，将所述定位装置的位置参考信息发送给另一个所述蓝牙信标基站；

所述蓝牙信标基站还用于接收另一个所述蓝牙信标基站发送的该蓝牙信标基站获取的所述定位装置的位置参考信息，并通过所述宽带电力载波通讯网络发送给所述矿井定位系统的定位网关群。

根据第三方面，一种实施例中提供一种用于矿井定位系统的蓝牙收发网络，其特征在于，包括第二方面所述的蓝牙基站群。

一实施例中，每个所述蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围互不重叠。

依据上述实施例的一种蓝牙信标基站，蓝牙定位模块应用蓝牙5.1标准技术，因其测向测距功能的精度更高，所以定位精度也更高，另蓝牙定位模块还采用RSSI值定位和蓝牙寻向定位的双定位方式，进而增强矿井定位系统的可靠性和定位精度。

附图说明

图1为一种实施例中矿井定位系统的结构示意图；

图2为一种实施例中矿井定位系统的结构示意图；

图3为一种实施例中矿井定位系统的安装示意图；

图4为另一种实施例中蓝牙信标基站的结构示意图；

图5为另一种实施例中蓝牙信标基站的矿井分布示意图；

图6为另一种实施例中用于矿井定位系统的蓝牙定位网关的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

矿井当前使用的井下人员定位系统普遍采用的是区域定位技术，定位精度根据采用的无线技术的不同几十米到几百米不等，因无法连续获知人员位置，使得矿井无法进行精细化人员管理工作，随着矿井高产、高效生产需求，井下精确定位需求越来越迫切，井下精确定位系统市场已经形成和发展。矿井定位系统采用的无线技术主要包括WIFI、Zigbee和RFID等，算法上基本上都采用TW-TOA测距算法（两路时差法）。KJ69J矿用人员定位管理系统采用zigbee技术实现3米的定位精度，定位精度低，不能满足目前矿井下对人员定位的需求。基于UWB技术的矿井定位系统包括UWB信号识别卡，通过信号传输系统与该UWB信号识别卡连通的基站，以及与该基站顺次连接的数据传输设备、工控机和显示屏，但该系统的软硬件成本太高，很难在工矿企业中大面积推广。

综上所述，目前矿井定位系统位存在如下问题：

1）当前矿井上采用的区域定位，定位仅限于分站附近的定位，无法获得分站与分站间人员的行进路线情况及停留；

2）当前基于UWB技术的定位系统软硬件成本太高；

3）矿井定位系统由于无法将定位信息发送给手持移动终端，无法实现导航功能；

4）矿井定位系统无法完成对矿用传感器现场数据收集的工作；

5）当前调度室向现场发送调度信息普遍采用有线电话或有线广播进行送达，由于有线电话和有线广播的布置限制，无法达到很全面的覆盖；

6）如何简单快捷扩展到工作面的其他测距需求（如进尺测量）；

7）当前矿井的安全监控系统与矿井定位系统、瓦斯监控等系统在井下部署时处于独立运行的状态，没法实现分站级的多系统融合；

8）当前手持移动终端设备在现场必须通过网络访问本地服务器才能获取现场环境参数和设备信息，在没有以太网、wifi、4G、3G等基于IP的网络时，没有办法获取实时的监控信息，如何实时获取当前环境参数和矿用传感器信息；

9）矿井定位系统无法实现特定区域的电子围栏警告、报警功能。

另外由于矿井的环境复杂，信号传输的稳定性比较差，尤其在发生意外情况时，矿井内的信号传输更加难，例如矿井下的信号传输线路或供电电源出现故障或被截断，矿井内的监控、照明和安全监测系统瘫痪时，就无法获取井下信息。

在本发明实施例中公开了一种用于矿井定位系统的蓝牙信标基站，包括：阵列天线用于获取定位装置发送的蓝牙信号，定位信息获取模块用于依据蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息，基站控制模块用于将获取的定位装置的位置参考信息发送给基站电力载波通讯模块，基站电力载波通讯模块用于将获取的定位装置的位置参考信息转化为电力载波信号，并通过矿井定位系统的宽带电力载波通讯网络发送给矿井定位系统的定位网关群。其中，定位装置发出的蓝牙信号符合蓝牙5.1标准。由于蓝牙定位应用蓝牙5.1标准技术，因其测向测距功能的精度更高，所以定位精度也更高。另蓝牙定位模块采用RSSI值定位和蓝牙寻向定位的双定位方式，进而增强矿井定位系统的可靠性和定位精度。

实施例一

请参考图1，为一种实施例中矿井定位系统的结构示意图，矿井定位系统用于对进入矿井内的定位装置进行定位跟踪，包括蓝牙收发网络4、宽带电力载波通讯网络3、定位网关群2和定位服务器1。蓝牙收发网络4包括至少一个蓝牙基站群41，蓝牙基站群41包括至少三个蓝牙信标基站411，蓝牙信标基站411用于接收定位装置发送的蓝牙信号，以依据蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息，并将定位装置的位置参考信息通过宽带电力载波通讯网络3发送给定位网关群2。位置参考信息包括定位装置相对于一预设位置的距离信息和相对于一预设方向的角度信息。宽带电力载波通讯网络3分别与定位网关群2和蓝牙收发网络4连接，宽带电力载波通讯网络3包括数量与蓝牙收发网络4的蓝牙基站群41相同的电力载波网络3，每个电力载波网络31与蓝牙收发网络4中的一个蓝牙基站群411相对应，用于将相对应的蓝牙基站群41中的每个蓝牙信标基站411获取的位置参考信息传送给定位网关群2。定位网关群2分别与宽带电力载波通讯网络3和定位服务器1连接，定位网关群2包括数量与电力载波网络31相同的蓝牙定位网关21，每个蓝牙定位网关21与宽带电力载波通讯网络3中的一个电力载波网络31相对应，用于接收相对应的电力载波网络31传送的定位装置的位置参考信息，以依据定位装置的位置参考信息获取定位装置的位置信息，并发送给定位服务器1。定位服务器1用于依据定位装置的位置信息对定位装置进行定位跟踪。其中，定位装置发送的蓝牙信号的符合蓝牙5.1标准，利用其极高的灵敏度及灵活自适应跳频能力，解决复杂环境中的干扰。由于蓝牙5.1标准的信号传输距离可达到100-200米，使得矿井定位系统的监测范围得到增加。一实施例中，矿井定位系统通过BLE MESH组网，采用高效专用算法及配合蓝牙信标基站的有序配置，可实现数据信号的定向传输,使各蓝牙信标基站实现有序且定向中继信号，另由于矿井定位系统的定位装置采用蓝牙5.1标准无线通讯技术及低功耗MCU，整体功耗极低。蓝牙5. 1标准的位置查找精度提升到厘米级别，相比WiFi辅助定位有更优秀的表现，在室内人员定位和矿井下人员精确定位等场景可以发挥重要作用。此外，蓝牙5. 1 标准还优化了GATT(通用属性配置文件)，以提高配对和通信速度。定位装置包括可穿戴装置和设备标定装置等，一实施例中，蓝牙收发网络4还可获取智能移动终端发出的蓝牙信号，智能移动终端包括手机、PAD、移动PC或带有蓝牙通讯模块的移动终端。

一实施例中，定位服务器1还用于生成矿井电子地图，并将定位装置的位置信息实时添加到矿井电子地图中。一实施例中，定位服务器还用于当定位装置的位置信息进入在非安全区时发出警告。一实施例中，矿井定位系统还包括定位显示终端5，用于从定位服务器1获取矿井电子地图和定位装置的位置信息，并显示定位装置的位置信息。一实施例中，定位显示终端5还用于显示定位装置的位置信息进入在非安全区时发出的警告信息。定位显示终端包括计算机、手机、PAD、移动PC和/或智能移动终端。

请参考图2，为一种实施例中矿井定位系统的结构示意图，一实施例中，矿井定位系统还包括蓝牙电子标签6，设置在定位装置上，用于发送符合蓝牙5.1标准的蓝牙信号。蓝牙电子标签6体积小，便于携带和安装，电池供电时间长。符合蓝牙5.1标准的蓝牙电子标签信号发送距离更远。蓝牙电子标签6设置在定位装置或矿井的设备上，蓝牙电子标签6广播发送蓝牙信号，至少有两个或三个蓝牙信标基站411获取蓝牙信号，蓝牙信标基站411采用RSSI值定位方式和/或AOA寻向定位方式获取定位装置的位置参考信息。位置参考信息包括蓝牙电子标签6相对于一预设位置的距离信息和相对于一预设方向的角度信息。每个蓝牙信标基站411获取的定位装置的位置参考信息通过相对应的电力载波网络21发送给蓝牙定位网关2。蓝牙定位网关2依据至少两个或三个定位装置的位置参考信息获取定位装置的位置信息，获取的位置参考信息数量越多，定位装置的位置信息越准确。定位显示终端5从所述定位服务器1获取定位装置的位置信息并显示。

请参考图3，为一种实施例中矿井定位系统的安装示意图，矿井定位系统在实际应用中，用于矿井定位系统的定位信号传输的稳定性比较差，尤其在发生意外情况时，矿井内的信号传输更加难，例如矿井下的信号传输线路或供电电源出现故障或被截断，矿井内的监控、照明和安全监测系统瘫痪时，就无法获取井下信息。一实施例中，蓝牙收发网络4依据矿井实际的矿井坑道的区域划分蓝牙基站群41，每个蓝牙基站群41的蓝牙信号接收范围互不重叠，以防止对定位装置的定位混乱。另矿井下的定位信号传输的稳定差，所以一个蓝牙基站群41对应一个电力载波网络31，一个电力载波网络31对应一个蓝牙定位网关21，以保证定位信号传输的稳定性。由于矿井下设置通讯传输线路成本高、施工困难，因此本申请一实施例中，宽带电力载波通讯网络通过矿井内的照明线路进行数据传输。

一实施例中，蓝牙收发网络和定位网关群的电源由矿井内的照明线路提供。一实施例中，当蓝牙信标基站411向宽带电力载波通讯网络3发送定位装置的位置参考信息失败时，将定位装置的位置参考信息发送给另一个蓝牙信标基站411。蓝牙信标基站411还用于接收另一个蓝牙信标基站411发送的该蓝牙信标基站获取的定位装置的位置参考信息，并通过宽带电力载波通讯网络3发送给矿井定位系统的定位网关群2，例如一个蓝牙信标基站411获取的定位装置的位置参考信息发送给下一个蓝牙信标基站411，依次中转，最后由预设的信号传输最稳定的蓝牙信标基站411发送给定位网关群2。在实际应用中，蓝牙定位网关设置在易于与定位服务器进行通讯的位置，例如离矿井口进的位置，而位于距蓝牙定位网关远端的蓝牙信标基站411向蓝牙定位网关传输数据时，会因距离过远或线路差的原因出现数据传输困难，采用蓝牙信标基站411依次进行中转传输，有利于位置参考信息传输的稳定，也可以依此无限增加蓝牙收发网络的蓝牙信号接收的覆盖范围。

本申请一实施例中还公开了一种蓝牙信标基站数据信息传输方法，包括：

每个蓝牙信标基站向蓝牙定位网关发送预设测试数据信息。

依据蓝牙定位网关接收获取预设测试数据的先后对每个蓝牙信标基站进行排序。

蓝牙信标基站获取定位装置发送的蓝牙信号，以依据所述蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息。

按排序先后依次转发位置参考信息给蓝牙定位网关。

依据上述方法可以预设信号传输最稳定的蓝牙信标基站向蓝牙定位网关传输定位装置的位置参考信息。

一实施例中，当蓝牙定位网关21向定位服务器1发送定位装置的位置信息失败时，将定位装置的位置信息发送给另一个蓝牙定位网关21，以用于通过其它蓝牙定位网关进行中转传输。蓝牙定位网关21还用于接收另一个蓝牙定位网关411发送的该蓝牙定位网关获取的定位装置的位置信息，并转发给定位服务器。为了保证定位信息传输的稳定性，定位网关群可采用依次传递传输的方式传输定位信息，例如，一个蓝牙定位网关21将获取的定位装置的位置信息传送给下一个蓝牙定位网关21，按此依次传输，最后由预设的信号传输最稳定的蓝牙定位网关21将定位装置的位置信息发送给定位服务器1。

本申请一实施例中还公开了一种蓝牙定位网关数据信息传输方法，包括：

每个蓝牙定位网关向定位服务器发送预设测试数据信息。

依据定位服务器接收获取预设测试数据的先后对每个蓝牙定位网关进行排序。

蓝牙定位网关获取定位装置的位置信息。

蓝牙定位网关按排序先后依次转发位置信息给定位服务器。

依据上述方法可以预设信号传输最稳定的蓝牙定位网关向定位服务器传输定位装置的位置信息。

在本发明实施例中公开了一种基于蓝牙的矿井定位系统，用于对矿井内的定位装置进行定位跟踪，包括蓝牙收发网络、宽带电力载波通讯网络、定位网关群和定位服务器，蓝牙收发网络包括至少一个基站群，每个基站群包括至少三个蓝牙信标基站，蓝牙信标基站用于依据接收的定位装置发送的蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息，并通过宽带电力载波通讯网络转发给定位网关群。定位网关群包括与基站群一一对应的蓝牙定位网关，用于依据位置参考信息获取定位装置的位置信息，并发送给定位服务器。定位服务器用于依据定位装置的位置信息对定位装置进行定位跟踪。其中，定位装置发送的蓝牙信号符合蓝牙5.1标准，由于采用蓝牙5.1标准无线通讯，使得矿井定位系统的精度、灵敏度更高，而且可以省去信号传输线路的铺设，进而解决工业环境布线施工技术难度大、成本高,后期维护成本高的问题，又能保证通信的可靠性，更能在矿井突发断电情况或者电源网络尚未完善时，仍然可以有稳定的矿井定位系统可用。

实施例二

请参考图4为另一种实施例中蓝牙信标基站的结构示意图，矿井定位系统用于对矿井内的定位装置进行定位跟踪，蓝牙信标基站包括阵列天线412、定位信息获取模块413、基站控制模块414和基站电力载波通讯模块415。阵列天线412用于获取定位装置和/或蓝牙电子标签6发送的蓝牙信号，定位信息获取模块413用于依据蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息，基站控制模块414用于将获取的定位装置的位置参考信息发送给基站电力载波通讯模块415，基站电力载波通讯模块415用于将获取的定位装置的位置参考信息转化为电力载波信号，并通过宽带电力载波通讯网络3发送给矿井定位系统的定位网关群。位置参考信息包括定位装置和/或蓝牙电子标签6相对于一预设位置的距离信息和相对于一预设方向的角度信息，定位装置和/或蓝牙电子标签6发出的蓝牙信号符合蓝牙5.1标准。定位网关群用于接收宽带电力载波通讯网络传送的位置参考信息，以依据位置参考信息获取定位装置的位置信息，并发送给矿井定位系统的定位服务器，以用于定位服务器依据定位装置的位置信息对定位装置进行定位跟踪。

一实施例中，蓝牙信标基站还包括防爆壳体，定位信息获取模块413、基站控制模块414和基站电力载波通讯模块415设置在防爆壳体内，阵列天线412设置在防爆壳体的外表面上。

一实施例中，蓝牙信标基站还包括基站电源模块416，用于为蓝牙信标基站411提供电源。一实施例中，基站电源模块416从矿井内的照明电路获取电源。和/或，基站电源模块416包块蓄能电池。

一实施例中，定位信息获取模块413采用RSSI值定位方式和/或AOA寻向定位方式获取定位装置的位置参考信息。

本申请一实施例中还公开了一种用于矿井定位系统的蓝牙基站群，用于对进入矿井内的定位装置进行定位跟踪，包括至少三个如上所述的蓝牙信标基站411，用于获取进入蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围内定位装置发送的蓝牙信号。请参考图5，为另一种实施例中蓝牙信标基站的矿井分布示意图，蓝牙信标基站411设置在矿井10的顶部和/或侧壁上。一实施例中，在蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围内的每一个位置，至少在两个和/或三个蓝牙信标基站411的蓝牙信号接收覆盖范围内。依据两个蓝牙信标基站获取的蓝牙信号可以准确定位定位装置的平面位置信息，依据三个蓝牙信标基站获取的蓝牙信号可以准确定位定位装置的三维空间位置信息。

本申请一实施例中还公开了一种用于矿井定位系统的蓝牙收发网络，包括至少一个如上所述的蓝牙基站群。一实施例中，每个蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围互不重叠。

一实施例中，蓝牙信标基站411还包括基站蓝牙通讯模块417，用于将获取的定位装置的位置参考信息转化为蓝牙信号，并通过蓝牙信号发送给矿井定位系统的定位网关群2。一实施例中，蓝牙信标基站411还用于蓝牙基站群中蓝牙信标基站之间的数据通讯。一实施例中，基站控制模块414还用于当通过基站电力载波通讯模块415传输数据中断时，通过基站蓝牙通讯模块417续传。或当通过基站蓝牙通讯模块417传输数据中断时，通过基站电力载波通讯模块415续传。

本申请一实施例中还公开了一种蓝牙信标基站数据信息传输方法，包括：

每个蓝牙信标基站向蓝牙定位网关发送预设测试数据信息。

依据蓝牙定位网关接收获取预设测试数据的先后对每个蓝牙信标基站进行排序。

蓝牙信标基站获取定位装置发送的蓝牙信号，以依据所述蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息。

按排序先后依次转发位置参考信息给蓝牙定位网关；其中，所述转发位置参考信息给蓝牙定位网关，包括：

蓝牙信标基站将位置参考信息发送给下一个蓝牙信标基站或蓝牙定位网关，蓝牙信标基站通过基站电力载波通讯模块传输数据中断时，通过基站蓝牙通讯模块续传，或通过基站蓝牙通讯模块传输数据中断时，通过基站电力载波通讯模块续传。

依据上述方法可以预设信号传输最稳定的蓝牙信标基站向蓝牙定位网关传输定位装置的位置参考信息。

在本申请实施例中，公开了一种用于矿井定位系统的蓝牙信标基站，包括：阵列天线用于获取定位装置发送的蓝牙信号，定位信息获取模块用于依据蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息，基站控制模块用于将获取的定位装置的位置参考信息发送给基站电力载波通讯模块，基站电力载波通讯模块用于将获取的定位装置的位置参考信息转化为电力载波信号，并通过矿井定位系统的宽带电力载波通讯网络发送给矿井定位系统的定位网关群。其中，定位装置发出的蓝牙信号符合蓝牙5.1标准。由于蓝牙定位模块应用蓝牙5.1标准技术，因其测向测距功能的精度更高，所以定位精度也更高。另蓝牙定位模块还可采用RSSI值定位和蓝牙寻向定位的双定位方式，进而增强矿井定位系统的可靠性和定位精度。

实施例三

请参考图6，为另一种实施例中用于矿井定位系统的蓝牙定位网关的结构示意图，蓝牙定位网关21用于矿井定位系统，矿井定位系统用于对进入矿井内的定位装置进行跟踪显示，蓝牙定位网关21用于获取矿井定位系统的宽带电力载波通讯网络3传输的矿井定位系统的蓝牙收发网络4获取的定位装置的位置参考信息，以依据位置参考信息获取定位装置的位置信息，并发送给矿井定位系统的定位服务器1。定位服务器1用于依据定位装置的位置信息对定位装置进行定位跟踪，蓝牙收发网络4用于获取定位装置发送的蓝牙信号，以依据蓝牙信号获取定位装置的位置参考信息，并将定位装置的位置参考信息发送给宽带电力载波通讯网络3，宽带电力载波通讯网络3用于将定位装置的位置参考信息转发给蓝牙定位网关21。蓝牙定位网关21包括网关电力载波通讯模块215、网关控制模块214和远程通讯网络模块211，网关电力载波通讯模块215用于从宽带电力载波通讯网络3获取的定位装置的位置参考信息，并将位置参考信息发送给网关控制模块214，网关控制模块214用于依据位置参考信息获取定位装置的位置信息，并通过远程通讯网络模块211发送给定位服务器1。一实施例中，远程通讯网络模块211通过以太网通信网络和/或4G网路、5G网络、GPRS网络传输数据。

一实施例中，远程通讯网络模块211包括中继控制器213和以太网通讯模块218，中继控制器213用于转发网关控制模块214获取的定位装置的位置信息，并通过以太网通讯模块218发送给定位服务器1。以太网通讯模块218通过网线或光纤连接以太网络，以与定位服务器进行通讯。一实施例中，远程通讯网络模块211还包括无线通讯模块212，无线通讯模块包括4G和/或5G通讯模块。中继控制器213用于转发网关控制模块214获取的定位装置的位置信息，并通过无线通讯模块212发送给定位服务器1。一实施例中，蓝牙定位网关21还包括网关电源模块216，用于为蓝牙定位网关21提供电源，网关电源模块216从矿井内的照明电路获取电源。一实施例中，网关电源模块216包块蓄能电池。一实施例中，蓝牙定位网关21还包括防爆壳体，网关电力载波通讯模块215、网关控制模块214和远程通讯网络模块211设置在防爆壳体内。一实施例中，网关控制模块214依据两个或三个位置参考信息获取定位装置的位置信息，网关控制模块214依据两个位置参考信息可以准确定位定位装置的平面位置，网关控制模块214依据三个位置参考信息可以准确定位定位装置的空间位置。

一实施例中，蓝牙定位网关21还包括网关蓝牙通讯模块，用于与蓝牙收发网络通讯，以用于获取蓝牙收发网络4获取的定位装置的位置参考信息。

本申请一实施例中还公开了一种用于矿井定位系统的定位网关群，包括至少一个如上所述的蓝牙定位网关，矿井定位系统的蓝牙收发网络包括至少一个蓝牙基站群，蓝牙基站群用于获取定位装置发送的蓝牙信号，且每个蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围互不重叠。蓝牙定位网关与蓝牙基站群数量相同，且与蓝牙基站群一一对应。其中，蓝牙基站群获取定位装置发送的蓝牙信号符合蓝牙5.1标准。

本申请一实施例中还公开了一种矿井定位系统，包括如上所述的定位网关群，定位网关群在发送定位装置的位置信息时，当蓝牙定位网关向定位服务器发送定位装置的位置信息失败时，将定位装置的位置信息发送给另一个蓝牙定位网关，蓝牙定位网关还用于接收另一个蓝牙定位网关发送的该蓝牙定位网关获取的定位装置的位置信息，并转发给定位服务器。一实施例中，定位服务器包括云服务器或本地服务器，定位网关群采用TCP/IP协议传输数据信息。

在本申请实施例中，公开了一种蓝牙定位网关包括网关电力载波通讯模块、网关控制模块和远程通讯网络模块，网关电力载波通讯模块用于从所述宽带电力载波通讯网络获取的所述定位装置的位置参考信息，并将所述位置参考信息发送给所述网关控制模块；所述网关控制模块用于依据所述位置参考信息获取所述定位装置的位置信息，并通过所述远程通讯网络模块发送给所述定位服务器。由于在矿井下应用宽带电力载波技术传输位置参考信息，而依据位置参考信息获取位置信息后应用远程通讯网络技术传输给定位服务器，使得矿井定位系统的可靠性更强、稳定性更高和传输速率更快。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种用于矿井定位系统的蓝牙信标基站，其特征在于，所述矿井定位系统用于对矿井内的定位装置进行定位跟踪；所述蓝牙信标基站包括阵列天线、定位信息获取模块、基站控制模块和基站电力载波通讯模块；

所述阵列天线用于获取所述定位装置发送的蓝牙信号；所述定位信息获取模块用于依据所述蓝牙信号获取所述定位装置的位置参考信息，所述基站控制模块用于将获取的所述定位装置的位置参考信息发送给所述基站电力载波通讯模块；所述基站电力载波通讯模块用于将获取的所述定位装置的位置参考信息转化为电力载波信号，并通过所述矿井定位系统的宽带电力载波通讯网络发送给所述矿井定位系统的定位网关群；所述位置参考信息包括所述定位装置相对于一预设位置的距离信息和相对于一预设方向的角度信息；所述定位装置发出的蓝牙信号符合蓝牙5.1标准；所述定位网关群用于接收所述宽带电力载波通讯网络传送的所述位置参考信息，以依据所述位置参考信息获取所述定位装置的位置信息，并发送给所述矿井定位系统的定位服务器，以用于所述定位服务器依据所述定位装置的位置信息对所述定位装置进行定位跟踪。

2.如权利要求1所述的蓝牙信标基站，其特征在于，还包括防爆壳体，所述定位信息获取模块、基站控制模块和基站电力载波通讯模块设置在所述防爆壳体内；所述阵列天线设置在所述防爆壳体的外表面上。

3.如权利要求2所述的蓝牙信标基站，其特征在于，还包括基站电源模块，用于为所述蓝牙信标基站提供电源，所述基站电源模块从所述矿井内的照明电路获取电源；和/或，所述基站电源模块包块蓄能电池。

4.如权利要求1所述的蓝牙信标基站，其特征在于，还包括基站蓝牙通讯模块，用于将获取的所述定位装置的位置参考信息转化为蓝牙信号，并通过蓝牙信号发送给所述矿井定位系统的定位网关群；

所述基站控制模块还用于当通过所述基站电力载波通讯模块传输数据中断时，通过所述基站蓝牙通讯模块续传，或当通过所述基站蓝牙通讯模块传输数据中断时，通过所述基站电力载波通讯模块续传。

5.如权利要求1所述的蓝牙信标基站，其特征在于，所述定位信息获取模块采用RSSI值定位方式和/或AOA寻向定位方式获取所述定位装置的位置参考信息。

6.一种用于矿井定位系统的蓝牙基站群，其特征在于，用于对进入矿井内的定位装置进行定位跟踪，包括至少三个如权利要求1至5中任一项所述的蓝牙信标基站，用于获取进入所述蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围内所述定位装置发送的蓝牙信号；

所述蓝牙信标基站设置在所述矿井的顶部和/或侧壁上。

7.如权利要求6所述的蓝牙基站群，其特征在于，在所述蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围内的每一个位置，至少在两个和/或三个所述蓝牙信标基站的蓝牙信号接收覆盖范围内。

8.如权利要求6所述的蓝牙基站群，其特征在于，当所述蓝牙信标基站向所述宽带电力载波通讯网络发送所述定位装置的位置参考信息失败时，将所述定位装置的位置参考信息发送给另一个所述蓝牙信标基站；

所述蓝牙信标基站还用于接收另一个所述蓝牙信标基站发送的该蓝牙信标基站获取的所述定位装置的位置参考信息，并通过所述宽带电力载波通讯网络发送给所述矿井定位系统的定位网关群。

9.一种用于矿井定位系统的蓝牙收发网络，其特征在于，包括如权利要求6至8任一项所述的蓝牙基站群。

10.如权利要求9所述的蓝牙收发网络，其特征在于，每个所述蓝牙基站群的蓝牙信号接收覆盖范围互不重叠。

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