CN113194402A - 一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于井下车辆方位判别的技术领域，具体涉及一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，这种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法包括以下步骤：S1、根据井下基站附近的巷道实际条件设置基站阈值范围；S2、上位机软件通过网络与基站进行通信，通信信息为车辆距离，以获取车辆距离基站的距离值；S3、建立距离值动态趋势序列，判定车辆接近基站还是远离基站；S4、到达基站阈值范围内，根据车辆行驶方向进行车辆方位切换。这种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法具有提升车辆位置精度的效果。

Description

一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法

技术领域

本发明属于井下车辆方位判别的技术领域，具体涉及一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法。

背景技术

在煤矿井下辅助运输的日常工作中，无轨胶轮车是最主要的运输工具，井下物料和人员的运输大多依靠无轨胶轮车实现，所以无轨胶轮车定位系统是安全生产环节中必不可少的应用系统。

现有的技术中，无轨胶轮车包括货箱及车头，所述车头的一侧设有驾驶室，所述驾驶室的前部和后部分别相对设有副驾驶座和主驾驶座，所述主、副驾驶座之间设有操作控制台，所述驾驶室内靠近主驾驶座的左侧壁上设有仪表盘。我公司生产的无轨胶轮车采用一室两座结构解决了车辆在矿井坑道作业不用掉头而能双向运行的问题，缩短了车体长度，使车辆变得小巧灵活；同时简化了操作控制结构，减少重复设置，降低了系统造价；驾驶室更符合人体工程学布局，更方便操作。

目前无轨胶轮车定位系统大多采用UWB精确定位，可准确测得车辆与定位基站之间的距离，从而形成相对精确的井下车辆位置动态分布图。一般来说，车辆相对基站的方位需要靠两个基站的接收顺序来确定，根据基站的跳转顺序来确定车辆相对与基站的方位。

但由于传输上来的车辆和基站之间的距离值是无符号的数值，所以无法真实反映车辆接近基站、经过基站、远离基站的整个过程，从而导致车辆在位置动态分布图上显示的位置错误。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，以解决车辆定位的短时间失真技术问题，达到能够精确稳定的定位车辆，减少车辆定位失真的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，包括以下步骤：

S1、根据井下基站附近的巷道实际条件设置基站阈值范围；

S2、设置上位机，所述上位机通过通讯模块与基站建立通信，所述通讯模块的通讯信息为车辆距离，以获取车辆距离基站的距离值；

S3、建立车辆与基站的距离值动态趋势序列，以判定车辆靠近基站还是远离基站；

S4、所述车辆到达基站设置的基站阈值范围内，根据车辆行驶方向进行车辆方位切换。

进一步的，所述S1中，具体如下：

所述基站阈值范围设置为车辆到达基站的判定条件；

当车辆与基站的距离值小于基站阈值范围时，视为车辆经过基站；

所述基站阈值范围根据井下基站附近的巷道实际条件进行设置，当巷道较长且无遮挡时，所述基站阈值范围可增加范围，当巷道较短且有弯曲时，所述基站阈值范围可减少范围。

进一步的，所述S2中，具体如下：

所述距离值为行驶中的车辆与基站之间的实时距离值，由所述上位机实时通过通讯模块采集车辆距离信息，以获得行驶中的车辆与基站之间的实时距离值。

进一步的，所述S3中，具体如下：

所述动态趋势序列为以距离值随时间变化的数据序列，所述距离值动态趋势序列中的距离值随着时间的变化不断增加；

其距离值趋势由大变小，说明车辆离基站越来越近；

其距离值趋势由小变大，说明车辆离基站越来越远。

进一步的，所述S4中，具体如下：

所述车辆的行驶方向定位为：

车辆由井下开往井口方向为车辆上行；

由井口开往井底方向为车辆下行；

所述车辆方位的定位方式为：

车辆上行时从接近状态驶向基站，则车辆位于基站的下侧，到达基站后，方位进行变化，由下侧变为上侧；

车辆驶离基站，车辆下行时从接近状态驶向基站，则车辆位于车辆的上侧，到达基站后，方位进行变化，由上侧变为下侧，车辆驶离基站。

本发明的有益效果是，本发明的能够利用车辆与基站距离值的变化趋势，结合基站阈值范围的综合判断方法，判断车辆何时经过基站，从而在车辆位置动态分布图上真实反映车辆接近基站、经过基站、远离基站的整个过程。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，包括以下步骤：S1、根据井下基站附近的巷道实际条件设置基站阈值范围，具体如下：

基站阈值范围设置为车辆到达基站的判定条件；

当车辆与基站的距离值小于基站阈值范围时，视为车辆经过基站；

基站阈值范围根据井下基站附近的巷道实际条件进行设置。

在本实施例中，一般阈值范围设定为5米，当巷道较长且无遮挡时，基站阈值范围可可设定为6至8米，当巷道较短且有弯曲时，基站阈值范围可设定为3至4米。

S2、设置上位机，上位机通过通讯模块与基站建立通信，通讯模块的通讯信息为车辆距离，以获取车辆距离基站的距离值。

其中，S2的步骤具体如下：

距离值为行驶中的车辆与基站之间的实时距离值，由上位机实时通过通讯模块采集车辆距离信息，以获得行驶中的车辆与基站之间的实时距离值。

S3、建立车辆与基站的距离值动态趋势序列，以判定车辆靠近基站还是远离基站，S3的步骤具体如下：

动态趋势序列为以距离值随时间变化的数据序列，距离值动态趋势序列中的距离值随着时间的变化不断增加；其距离值趋势由大变小，说明车辆离基站越来越近；其距离值趋势由小变大，说明车辆离基站越来越远。

趋势	序列值1	序列值2	序列值3	序列值4	序列值5
						接近基站	25	22	18	13	9
远离基站	8	14	19	23	28

在本实施例中，为了在运行效率和判定结果的准确性之间取得平衡，数据序列长度一般维持在5左右，即数据序列始终保留距离当前时间最近的5次距离值数据，根据这5个数据判断距离值的变化趋势。

S4、车辆到达基站设置的基站阈值范围内，根据车辆行驶方向进行车辆方位切换，具体如下：车辆的行驶方向定位为：车辆由井下开往井口方向为车辆上行；由井口开往井底方向为车辆下行。

在本实施例中，车辆方位的定位方式为：车辆上行时从接近状态驶向基站，则车辆位于基站的下侧，到达基站后，方位进行变化，由下侧变为上侧；车辆驶离基站，车辆下行时从接近状态驶向基站，则车辆位于车辆的上侧，到达基站后，方位进行变化，由上侧变为下侧，车辆驶离基站。

综上所述，本发明利用车辆与基站距离值的变化趋势，结合基站阈值范围的综合判断方法，判断车辆何时经过基站，从而在车辆位置动态分布图上真实反映车辆接近基站、经过基站、远离基站的整个过程。

本申请中选用的各个器件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据井下基站附近的巷道实际条件设置基站阈值范围；

S2、设置上位机，所述上位机通过通讯模块与基站建立通信，所述通讯模块的通讯信息为车辆距离，以获取车辆距离基站的距离值；

S3、建立车辆与基站的距离值动态趋势序列，以判定车辆靠近基站还是远离基站；

S4、所述车辆到达基站设置的基站阈值范围内，根据车辆行驶方向进行车辆方位切换。

2.如权利要求1所述的一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，其特征在于，

所述S1中，具体如下：

所述基站阈值范围设置为车辆到达基站的判定条件；

当车辆与基站的距离值小于基站阈值范围时，视为车辆经过基站；

所述基站阈值范围根据井下基站附近的巷道实际条件进行设置。

3.如权利要求2所述的一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，其特征在于，

所述S2中，具体如下：

所述距离值为行驶中的车辆与基站之间的实时距离值，由所述上位机实时通过通讯模块采集车辆距离信息，以获得行驶中的车辆与基站之间的实时距离值。

4.如权利要求3所述的一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，其特征在于，

所述S3中，具体如下：

所述动态趋势序列为以距离值随时间变化的数据序列，所述距离值动态趋势序列中的距离值随着时间的变化不断增加；

其距离值趋势由大变小，说明车辆离基站越来越近；

其距离值趋势由小变大，说明车辆离基站越来越远。

5.如权利要求4所述的一种基于精确定位的井下车辆单站方位判定方法，其特征在于，

所述S4中，具体如下：

所述车辆的行驶方向定位为：

车辆由井下开往井口方向为车辆上行；

由井口开往井底方向为车辆下行；

所述车辆方位的定位方式为：

车辆上行时从接近状态驶向基站，则车辆位于基站的下侧，到达基站后，方位进行变化，由下侧变为上侧；

车辆驶离基站，车辆下行时从接近状态驶向基站，则车辆位于车辆的上侧，到达基站后，方位进行变化，由上侧变为下侧，车辆驶离基站。

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