CN113565571A - 一种多路分线程信号确定定位装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种多路分线程信号确定定位装置，包括井下巷道，所述定位装置包括终端节点、接入箱和上位机，与终端节点最近的三个所述接入箱相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱的时间差进行计算，本发明中的多路分线程信号确定定位装置，能够实现对移动终端的精确定位和信息传输，通过分布式的拓扑结构增加定位的准确性，与终端节点最近的三个接入箱相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱进行接力，将位置和一些信息传递至上位机进行处理和显示。本发明还公开了上述多路分线程信号确定定位装置的使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及确定定位装置技术领域，具体为一种多路分线程信号确定定位装置及其使用方法。
背景技术
无线网络定位技术，顾名思义就是通信设备通过网络拓扑结构组成无线通信网络，设备之间进行数据通信，提取和测量通信时无线信号中的某些参数，然后运用现有的定位算法，最终完成对被定位设备的定位，获得该设备的位置信息。目前在一些特殊的场景，比如在地下的矿井区，这些地区往往比较偏僻且环境较为恶劣，在工作区域中，存在着大量的灰尘、潮湿，和有毒易爆气体等，无线电在此处的衰减比较快，传统的定位方式和定位设备已经无法在这些地方长期的工作下去，而矿井下的精确定位在遇险时的逃生和救援都显得十分重要。
在煤矿的开采中，为了保证空气中存在足够的氧气，及时的将巷道中的有毒气体排出，巷道都会进行有效的通风，风夹杂着灰尘在运动中存在着对物品侵蚀的作用，同时的，井下的巷道因为承载着较大的冲击地压，巷道的内部常常会因为强大的冲击地压而出现一些形变，固定的定位装置往往会因固定不稳而出现掉落和倾斜，影响定位的精准度，在这些情况下，对于定位装置的长期稳定使用提出了更高的要求，因此，针对上述问题提出一种多路分线程信号确定定位装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多路分线程信号确定定位装置，以解决上述背景技术中提出的在井下巷道环境中，现有的定位装置难以长期稳定使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多路分线程信号确定定位装置，包括井下巷道，所述定位装置包括终端节点、接入箱和上位机，与终端节点最近的三个接入箱相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱进行接力，将位置和一些信息传递至上位机进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱的时间差进行计算，获得终端节点的信息，所述终端节点放置在需要进行定位的人或物上，所述接入箱设置在井下巷道的内侧，所述上位机设置在地面以上，用于起到显示定位目标的作用，所述接入箱包括中继节点接入箱，最靠近上位机的中继节点接入箱为中心节点接入箱，所述中继节点接入箱沿着井下巷道的内侧分布延伸，通过分布式的拓扑结构来增加定位的准确性。
进一步的，所述终端节点、接入箱和上位机的内侧设置有无线通信模块，所述终端节点、接入箱和上位机的无线通信模式为WIFI或ZIGEBEE,两个相邻所述接入箱的距离小于所使用的无线通信模式最大传输距离的三分之一，这种设置能够使得终端节点所处的位置上能够接收到三个信号，满足通过基于到达时间差计算方法的要求，所述接入箱交错分布在井下巷道的上、左和右三面，这种设置能够获得更加广的信号覆盖范围和信号覆盖角度。
进一步的，所述接入箱为椭圆体设置，椭圆体的设置能够减小风阻，减小风力的侵蚀，所述接入箱的一端内侧转动设置有螺旋扇叶，螺旋扇叶受井下巷道空气的流动而产生转动，所述接入箱的内侧设置有第二蓄电池，所述接入箱的内侧固定连接有发电机，所述发电机的输入轴与螺旋扇叶的输出轴固定连接，螺旋扇叶能够带动发电机进行发电，所述发电机的内侧延伸有转动轴。
进一步的，所述接入箱的另一端内侧转动设置有迎风罩，迎风罩起到分流的作用，所述迎风罩的外侧固定连接有清理板，所述清理板呈圆弧状设置，所述清理板的内侧与接入箱的外侧滑动连接，所述迎风罩的一侧设置有倾斜部，所述倾斜部呈圆环状设置，所述倾斜部与接入箱的一端内侧滑动连接，迎风罩一侧的倾斜部能够有效防止水的渗入，保证接入箱内部的干燥环境，在螺旋扇叶转动的同时，螺旋扇叶会带动减速机转动，带动迎风罩和清理板转动，实现对接入箱表面的清理，所述接入箱的一端内侧固定连接有减速机，所述减速机的输出端与迎风罩的一侧中央位置处固定连接，所述减速机的输入端与发电机内侧的转动轴固定连接。
进一步的，所述减速机为行星减速机，所述减速机包括中心输入轴、齿环和齿轮，所述中心输入轴与转动轴固定连接，所述齿环固定设置在接入箱的右端内侧，所述齿环的外侧与接入箱的内侧固定连接，所述齿轮均匀的设置在中心输入轴和齿环之间，所述齿轮分别与中心输入轴和齿环相啮合，所述齿轮的右端固定连接有传动盘，所述传动盘的右端中央位置处与迎风罩的左端中央位置处固定连接，这种减速机的结构能够最大程度的合理利用接入箱内侧的空间。
进一步的，所述接入箱的前端设置有用于信号接收的信号板，所述接入箱的外侧可拆卸连接有第一蓄电池，所述第一蓄电池的顶端两侧均固定连接有连接轴，所述连接轴的一侧通过铰链转动连接有卡板，卡板用于实现与接入箱的对接，所述连接轴和卡板的连接处设置有扭簧，扭簧使得卡板存在一个向内侧运动的力，使得卡板能够自动的实现对接入箱的对接，所述扭簧的两端分别与连接轴和卡板的一侧固定连接。
进一步的，所述第一蓄电池的一侧固定连接有橡胶密封圈，橡胶密封圈起到密封的作用，防止水的渗入，所述橡胶密封圈能够与接入箱的一侧相贴合，所述接入箱的上下两侧均固定连接有下卡块，所述卡板的一侧固定连接有上卡块，所述下卡块和上卡块能够实现卡合。
进一步的，所述接入箱的一侧固定连接有固定板，所述固定板的一侧固定连接有连接杆，所述连接杆的数量为3个，所述连接杆的相同一端连线呈三角形设置，通过对固定板三个点的连接和固定达到对接入箱进行固定的作用，所述连接杆的一端固定连接有伸缩组件，伸缩组件用于起到长度补偿的作用，所述伸缩组件的一端固定连接有连接板，所述连接板的右端固定连接有中心轴，所述中心轴的一端通过转球转动连接有定位板，所述中心轴的外侧转动连接有套环，所述套环的一侧通过转球转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端通过转球与定位板的一侧转动连接，所述中心轴的外侧设置有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与套环的一侧和固定板的一侧固定连接，这种设置能够起到角度补偿的作用，防止接入箱因为固定面的位移出现掉落和大面积倾斜的现象。
进一步的，所述伸缩组件包括外杆和内杆，所述内杆滑动设置在外杆的内侧，所述外杆的内侧设置有第二弹簧，第二弹簧使得内杆存在向外侧运动的力，所述第二弹簧的两端分别与外杆的一端内侧和内杆的一端固定连接，当内杆受力时，内杆能够向外杆的内侧运动，起到补偿的作用。
一种多路分线程信号确定定位装置的使用方法，其使用方法为：与终端节点最近的三个接入箱相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱进行接力，将位置和一些信息传递至上位机进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱的时间差进行计算。
在无风的巷道时，为了保证较好的密封性，接入箱采用可拆卸电池进行供电，即第一蓄电池进行供电，第一蓄电池通过与接入箱的压紧实现密封防水的作用，安装第一蓄电池时，使卡板向一侧运动，卡板上的上卡块会滑过下卡块，然后在扭簧的作用下实现上卡块与下卡块的卡合，实现对第一蓄电池的快速安装和更换；
在有风的巷道时，接入箱的椭圆流线型设计能够较大的减小风阻，避免风的侵蚀，螺旋扇叶在空气的流通下转动，带动发电机产生电能，并通过第二蓄电池实现对电能的存贮，为了防止空气中的灰尘随着空气的流动不断粘附在接入箱的外侧，在螺旋扇叶转动的同时，螺旋扇叶会带动减速机转动，带动迎风罩和清理板转动，实现对接入箱表面的清理，迎风罩一侧的倾斜部能够有效防止水的渗入，保证接入箱内部的干燥环境。
接入箱通过定位板实现在井下巷道内侧的固定，定位板的数量为三个，当其中一个定位板与井下巷道相连接的地方出现位移和倾斜时，设置的伸缩组件和伸缩杆能够减小这种位移和倾斜，起到补偿的作用，防止接入箱因为固定面的位移出现掉落和大面积倾斜的现象。
与现有技术相比，本发明的多路分线程信号确定定位装置，能够实现对移动终端的精确定位和信息传输，通过分布式的拓扑结构增加定位的准确性，与终端节点最近的三个接入箱相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱进行接力，将位置和一些信息传递至上位机进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱的时间差进行计算。
与现有技术相比，本发明的多路分线程信号确定定位装置能够根据巷道的情况选择合适的接入箱，每个接入箱都能够满足密封和电源的要求，没有通过电线供电，避免了电线破损可能出现的电火花，在无风的巷道使用时，为了保证较好的密封性，接入箱采用可拆卸电池进行供电，并且能够实现对第一蓄电池的快速安装和更换，在有风的巷道，接入箱的椭圆流线型设计能够较大的减小风阻，避免风的侵蚀，螺旋扇叶在空气的流通下转动，带动发电机产生电能，并通过第二蓄电池实现对电能的存贮来提供电源，为了防止空气中的灰尘随着空气的流动不断粘附在接入箱的外侧，在螺旋扇叶转动的同时，螺旋扇叶会带动减速机转动，带动迎风罩和清理板转动，实现对接入箱表面的清理，迎风罩一侧的倾斜部能够有效防止水的渗入，保证接入箱内部的环境干燥。
与现有技术相比，本发明的多路分线程信号确定定位装置能够防止接入箱因为固定面的位移出现掉落和大面积倾斜的现象，接入箱通过定位板实现在井下巷道内侧的固定，定位板的数量为三个，当其中一个定位板与井下巷道相连接的地方出现位移和倾斜时，设置的伸缩组件和伸缩杆能够减小这种位移和倾斜，起到补偿的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体系统结构示意图；
图2为本发明接入箱的第一种外观结构示意图；
图3为本发明接入箱的第一种内部结构示意图；
图4为本发明图3中的A处安装结构示意图；
图5为本发明迎风罩处的外观结构示意图；
图6为本发明接入箱的第二种外观结构示意图；
图7为本发明图6中的B处安装结构示意图；
图8为本发明连接板处的外观结构示意图；
图9为本发明套环处的外观结构示意图；
图10为本发明伸缩组件处的内部安装结构示意图；
图11为本发明减速机的内部结构示意图。
图中：1、井下巷道；2、接入箱； 3、上位机；4、固定板；5、连接杆；6、伸缩组件；7、连接板；8、定位板；9、第一弹簧；10、套环；11、伸缩杆；12、中心轴；201、信号板；202、第一蓄电池；203、卡板；204、连接轴；205、扭簧；206、上卡块；207、下卡块；211、螺旋扇叶；212、发电机；213、转动轴；214、迎风罩；214a、倾斜部；215、清理板；216、减速机；601、外杆；602、内杆；603、第二弹簧；216a、中心输入轴；216b、齿环；216c、齿轮；217、第二蓄电池；218、密封圈；219、传动盘。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是能够理解的，基于本发明中的具体实施方式，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具体实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种多路分线程信号确定定位装置，包括井下巷道1，定位装置包括终端节点、接入箱2和上位机3，与终端节点最近的三个接入箱2相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱2进行接力，将位置和一些信息传递至上位机3进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱2的时间差进行计算，获得终端节点的信息，终端节点放置在需要进行定位的人或物上，接入箱2设置在井下巷道1的内侧，上位机3设置在地面以上，用于起到显示定位目标的作用，接入箱2包括中继节点接入箱，最靠近上位机3的中继节点接入箱为中心节点接入箱，中继节点接入箱沿着井下巷道1的内侧分布延伸，通过分布式的拓扑结构来增加定位的准确性。
具体的，终端节点、接入箱2和上位机3的内侧设置有无线通信模块，终端节点、接入箱2和上位机3的无线通信模式为WIFI或ZIGEBEE,两个相邻接入箱2的距离小于所使用的无线通信模式最大传输距离的三分之一，这种设置能够使得终端节点所处的位置上能够接收到三个信号，满足通过基于到达时间差计算方法的要求，接入箱2交错分布在井下巷道1的上、左和右三面，这种设置能够获得更加广的信号覆盖范围和信号覆盖角度。
工作原理：如图1所示，与终端节点位置最近的三个接入箱2相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱2进行接力，将位置和一些信息传递至上位机3进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱2的时间差进行计算。
实施例2
请参阅图1-5和图11，本发明提供一种技术方案：接入箱2为椭圆体设置，椭圆体的设置能够减小风阻，减小风力的侵蚀，接入箱2的一端内侧转动设置有螺旋扇叶211，螺旋扇叶211受井下巷道1空气的流动而产生转动，接入箱2的内侧设置有第二蓄电池217，接入箱2的内侧固定连接有发电机212，发电机212的输入轴与螺旋扇叶211的输出轴固定连接，螺旋扇叶211能够带动发电机212进行发电，发电机212的内侧延伸有转动轴213。
具体的，接入箱2的另一端内侧转动设置有迎风罩214，迎风罩214起到分流的作用，迎风罩214的外侧固定连接有清理板215，清理板215呈圆弧状设置，清理板215的内侧与接入箱2的外侧滑动连接，迎风罩214的一侧设置有倾斜部214a，倾斜部214a呈圆环状设置，倾斜部214a与接入箱2的一端内侧滑动连接，迎风罩214一侧的倾斜部214a能够有效防止水的渗入，保证接入箱2内部的干燥环境，在螺旋扇叶211转动的同时，螺旋扇叶211会带动减速机216转动，带动迎风罩214和清理板215转动，实现对接入箱2表面的清理，接入箱2的一端内侧固定连接有减速机216，减速机216的输出端与迎风罩214的一侧中央位置处固定连接，减速机216的输入端与发电机212的内侧的转动轴213固定连接。
具体的，减速机216为行星减速机，减速机216包括中心输入轴216a、齿环216b和齿轮216c，所述中心输入轴216a与转动轴213固定连接，所述齿环216b固定设置在接入箱2的右端内侧，所述齿环216b的外侧与接入箱2的内侧固定连接，所述齿轮216c均匀的设置在中心输入轴216a和齿环216b之间，所述齿轮216c分别与中心输入轴216a和齿环216b相啮合，所述齿轮216c的右端固定连接有传动盘219，所述传动盘219的右端中央位置处与迎风罩214的左端中央位置处固定连接，这种减速机216的结构能够最大程度的合理利用接入箱2内侧的空间。
工作原理：螺旋扇叶211在空气的流通下转动，带动发电机212产生电能，并通过第二蓄电池217实现对电能的存贮，为了防止空气中的灰尘随着空气的流动不断粘附在接入箱2的外侧，在螺旋扇叶211转动的同时，螺旋扇叶211会带动减速机216转动，带动迎风罩214和清理板215转动，实现对接入箱2表面的清理，迎风罩214一侧的倾斜部214a能够有效防止水的渗入，保证接入箱2内部的环境干燥。
实施例3
请参阅图1、图6和图7，本发明提供一种技术方案：接入箱2的前端设置有用于信号接收的信号板201，接入箱2的外侧可拆卸连接有第一蓄电池202，第一蓄电池202的顶端两侧均固定连接有连接轴204，连接轴204的一侧通过铰链转动连接有卡板203，卡板203用于实现与接入箱2的对接，连接轴204和卡板203的连接处设置有扭簧205，扭簧205使得卡板203存在一个向内侧运动的力，使得卡板203能够自动的实现对接入箱2的对接，扭簧205的两端分别与连接轴204和卡板203的一侧固定连接。
具体的，第一蓄电池202的一侧固定连接有橡胶密封圈218，橡胶密封圈218起到密封的作用，防止水的渗入，橡胶密封圈218能够与接入箱2的一侧相贴合，接入箱2的上下两侧均固定连接有下卡块207，卡板203的一侧固定连接有上卡块206，下卡块207和上卡块206能够实现卡合。
工作原理：接入箱2在无风的巷道使用时采用了另一种设计，这种接入箱2的设计能够保证较好的密封性，接入箱2采用可拆卸电池进行供电，没有通过电线供电，避免了电线破损可能出现的电火花，保证井下环境的安全性，可拆卸电池的设计在保障通信的前提下，还能够实现对第一蓄电池202的快速安装和更换，安装第一蓄电池202时，使卡板203向一侧运动，卡板203上的上卡块206会滑过下卡块207，然后在扭簧205的作用下实现上卡块206与下卡块207的卡合，实现对第一蓄电池202的快速安装和更换。
实施例4
请参阅图1、图8、图9和图10，本发明提供一种技术方案：接入箱2的一侧固定连接有固定板4，固定板4的一侧固定连接有连接杆5，连接杆5的数量为3个，连接杆5的相同一端连线呈三角形设置，通过对固定板4三个点的连接和固定达到对接入箱2进行固定的作用，连接杆5的一端固定连接有伸缩组件6，伸缩组件6用于起到长度补偿的作用，伸缩组件6的一端固定连接有连接板7，连接板7的右端固定连接有中心轴12，中心轴12的一端通过转球转动连接有定位板8，中心轴12的外侧转动连接有套环10，套环10的一侧通过转球转动连接有伸缩杆11，伸缩杆11的另一端通过转球与定位板8的一侧转动连接，中心轴12的外侧设置有第一弹簧9，第一弹簧9的两端分别与套环10的一侧和固定板4的一侧固定连接，这种设置能够起到角度补偿的作用，防止接入箱2因为固定面的位移出现掉落和大面积倾斜的现象。
具体的，伸缩组件6包括外杆601和内杆602，内杆602滑动设置在外杆601的内侧，外杆601的内侧设置有第二弹簧603，第二弹簧603使得内杆602存在向外侧运动的力，第二弹簧603的两端分别与外杆601的一端内侧和内杆602的一端固定连接，当内杆602受力时，内杆602能够向外杆601的内侧运动，起到补偿的作用。
工作原理：本实施例能够防止接入箱2因为固定面的位移出现掉落和大面积倾斜的现象，接入箱2通过定位板8实现在井下巷道1内侧的固定，定位板8的数量为三个，当其中一个定位板8与井下巷道1相连接的地方出现位移和倾斜时，设置的伸缩组件6和伸缩杆11能够减小这种位移和倾斜，起到补偿的作用。
实施例5
请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种多路分线程信号确定定位装置，包括井下巷道1，定位装置包括终端节点、接入箱2和上位机3，与终端节点最近的三个接入箱2相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱2进行接力，将位置和一些信息传递至上位机3进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱2的时间差进行计算，获得终端节点的信息，终端节点放置在需要进行定位的人或物上，接入箱2设置在井下巷道1的内侧，上位机3设置在地面以上，用于起到显示定位目标的作用，接入箱2包括中继节点接入箱，最靠近上位机3的中继节点接入箱为中心节点接入箱，中继节点接入箱沿着井下巷道1的内侧分布延伸，通过分布式的拓扑结构来增加定位的准确性。
具体的，终端节点、接入箱2和上位机3的内侧设置有无线通信模块，终端节点、接入箱2和上位机3的无线通信模式为WIFI或ZIGEBEE,两个相邻接入箱2的距离小于所使用的无线通信模式最大传输距离的三分之一，这种设置能够使得终端节点所处的位置上能够接收到三个信号，满足通过基于到达时间差计算方法的要求，接入箱2交错分布在井下巷道1的上、左和右三面，这种设置能够获得更加广的信号覆盖范围和信号覆盖角度。
具体的，接入箱2为椭圆体设置，椭圆体的设置能够减小风阻，减小风力的侵蚀，接入箱2的一端内侧转动设置有螺旋扇叶211，螺旋扇叶211受井下巷道1空气的流动而产生转动，接入箱2的内侧设置有第二蓄电池217，接入箱2的内侧固定连接有发电机212，发电机212的输入轴与螺旋扇叶211的输出轴固定连接，螺旋扇叶211能够带动发电机212进行发电，发电机212的内侧延伸有转动轴213。
具体的，接入箱2的另一端内侧转动设置有迎风罩214，迎风罩214起到分流的作用，迎风罩214的外侧固定连接有清理板215，清理板215呈圆弧状设置，清理板215的内侧与接入箱2的外侧滑动连接，迎风罩214的一侧设置有倾斜部214a，倾斜部214a呈圆环状设置，倾斜部214a与接入箱2的一端内侧滑动连接，迎风罩214一侧的倾斜部214a能够有效防止水的渗入，保证接入箱2内部的干燥环境，在螺旋扇叶211转动的同时，螺旋扇叶211会带动减速机216转动，带动迎风罩214和清理板215转动，实现对接入箱2表面的清理，接入箱2的一端内侧固定连接有减速机216，减速机216的输出端与迎风罩214的一侧中央位置处固定连接，减速机216的输入端与发电机212的内侧的转动轴213固定连接。
具体的，减速机216为行星减速机，减速机216包括中心输入轴216a、齿环216b和齿轮216c，所述中心输入轴216a与转动轴213固定连接，所述齿环216b固定设置在接入箱2的右端内侧，所述齿环216b的外侧与接入箱2的内侧固定连接，所述齿轮216c均匀的设置在中心输入轴216a和齿环216b之间，所述齿轮216c分别与中心输入轴216a和齿环216b相啮合，所述齿轮216c的右端固定连接有传动盘219，所述传动盘219的右端中央位置处与迎风罩214的左端中央位置处固定连接，这种减速机216的结构能够最大程度的合理利用接入箱2内侧的空间。
具体的，接入箱2的前端设置有用于信号接收的信号板201，接入箱2的外侧可拆卸连接有第一蓄电池202，第一蓄电池202的顶端两侧均固定连接有连接轴204，连接轴204的一侧通过铰链转动连接有卡板203，卡板203用于实现与接入箱2的对接，连接轴204和卡板203的连接处设置有扭簧205，扭簧205使得卡板203存在一个向内侧运动的力，使得卡板203能够自动的实现对接入箱2的对接，扭簧205的两端分别与连接轴204和卡板203的一侧固定连接。
具体的，第一蓄电池202的一侧固定连接有橡胶密封圈218，橡胶密封圈218起到密封的作用，防止水的渗入，橡胶密封圈218能够与接入箱2的一侧相贴合，接入箱2的上下两侧均固定连接有下卡块207，卡板203的一侧固定连接有上卡块206，下卡块207和上卡块206能够实现卡合。
具体的，接入箱2的一侧固定连接有固定板4，固定板4的一侧固定连接有连接杆5，连接杆5的数量为3个，连接杆5的相同一端连线呈三角形设置，通过对固定板4三个点的连接和固定达到对接入箱2进行固定的作用，连接杆5的一端固定连接有伸缩组件6，伸缩组件6用于起到长度补偿的作用，伸缩组件6的一端固定连接有连接板7，连接板7的右端固定连接有中心轴12，中心轴12的一端通过转球转动连接有定位板8，中心轴12的外侧转动连接有套环10，套环10的一侧通过转球转动连接有伸缩杆11，伸缩杆11的另一端通过转球与定位板8的一侧转动连接，中心轴12的外侧设置有第一弹簧9，第一弹簧9的两端分别与套环10的一侧和固定板4的一侧固定连接，这种设置能够起到角度补偿的作用，防止接入箱2因为固定面的位移出现掉落和大面积倾斜的现象。
具体的，伸缩组件6包括外杆601和内杆602，内杆602滑动设置在外杆601的内侧，外杆601的内侧设置有第二弹簧603，第二弹簧603使得内杆602存在向外侧运动的力，第二弹簧603的两端分别与外杆601的一端内侧和内杆602的一端固定连接，当内杆602受力时，内杆602能够向外杆601的内侧运动，起到补偿的作用。
通过采用上述技术方案，能够实现对移动终端的精确定位和信息传输，通过分布式的拓扑结构增加定位的准确性，与终端节点最近的三个接入箱2相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱2进行接力，将位置和一些信息传递至上位机3进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱2的时间差进行计算。能够根据巷道的情况选择合适的接入箱2，每个接入箱2都能够满足密封和电源的要求，电源没有通过电线供电，避免了电线破损可能出现的电火花，在无风的巷道使用时，为了保证较好的密封性，接入箱2采用可拆卸电池进行供电，并且能够实现对第一蓄电池202的快速安装和更换，在有风的巷道，通过风的流通来提供电源，接入箱2的椭圆流线型设计能够较大的减小风阻，避免风的侵蚀，螺旋扇叶211在空气的流通下转动，带动发电机212产生电能，并通过第二蓄电池217实现对电能的存贮来提供电源，为了防止空气中的灰尘随着空气的流动不断粘附在接入箱2的外侧，在螺旋扇叶211转动的同时，螺旋扇叶211会带动减速机216转动，带动迎风罩214和清理板215转动，实现对接入箱2表面的清理，迎风罩214一侧的倾斜部214a能够有效防止水的渗入，保证接入箱2内部的环境干燥。能够防止接入箱2因为固定面的位移出现掉落和大面积倾斜的现象，接入箱2通过定位板8实现在井下巷道1内侧的固定，定位板8的数量为三个，当其中一个定位板8与井下巷道1相连接的地方出现位移和倾斜时，设置的伸缩组件6和伸缩杆11能够减小这种位移和倾斜，起到补偿的作用。
工作原理：定位时的定位方法为，与终端节点最近的三个接入箱2相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱2进行接力，将位置和一些信息传递至上位机3进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱2的时间差进行计算；
在定位装置使用前，需要完成对接入箱2的安装，安装时，接入箱2通过定位板8实现在井下巷道1内侧的固定，定位板8与井下巷道1内侧的连接能够采用定位锚杆或者固定螺栓，定位板8的数量为三个，当其中一个定位板8与井下巷道1相连接的地方出现位移和倾斜时，设置的伸缩组件6和伸缩杆11能够减小这种位移和倾斜的影响，起到补偿的作用，防止接入箱2因为固定面的位移出现掉落和大面积倾斜的现象；
本发明中的接入箱2有两种设计，一种设计在无风的巷道中使用，一种在有风的巷道中使用，两种接入箱2均根据所使用的环境进行设计，保证接入箱2的使用稳定性；
在无风的巷道时，为了保证较好的密封性，接入箱2采用可拆卸电池进行供电，即第一蓄电池202进行供电，第一蓄电池202通过与接入箱2的压紧实现密封防水的作用，安装第一蓄电池202时，使卡板203向一侧运动，卡板203上的上卡块206会滑过下卡块207，然后在扭簧205的作用下实现上卡块206与下卡块207的卡合，实现对第一蓄电池202的快速安装和更换；
在有风的巷道，接入箱2的椭圆流线型设计能够较大的减小风阻，避免风的侵蚀，螺旋扇叶211在空气的流通下转动，带动发电机212产生电能，并通过第二蓄电池217实现对电能的存贮，为了防止空气中的灰尘随着空气的流动不断粘附在接入箱2的外侧，在螺旋扇叶211转动的同时，螺旋扇叶211会带动减速机216转动，带动迎风罩214和清理板215转动，实现对接入箱2表面的清理，迎风罩214一侧的倾斜部214a能够有效防止水的渗入，保证接入箱2内部的环境干燥。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还能够做出若干改进、润饰或变化，这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多路分线程信号确定定位装置，包括井下巷道，其特征在于：所述定位装置包括终端节点、接入箱和上位机，所述终端节点放置在需要进行定位的人或物上，所述接入箱设置在井下巷道的内侧，所述上位机设置在地面以上，用于起到显示定位目标的作用，两个相邻所述接入箱的距离小于所使用的无线通信模式最大传输距离的三分之一，所述接入箱交错分布在井下巷道的上、左和右三面，所述接入箱的一侧固定连接有固定板，所述固定板的一侧固定连接有连接杆，所述连接杆的数量为3个，所述连接杆的相同一端连线呈三角形设置，所述连接杆的一端固定连接有用于起到固定面位移距离补偿作用的伸缩组件，所述伸缩组件的一端固定连接有连接板，所述连接板的一侧设置有用于起到固定面位移角度补偿的定位板。
2.根据权利要求1所述的一种多路分线程信号确定定位装置，其特征在于：所述接入箱由中继节点接入箱和中心节点接入箱组成，最靠近上位机的所述中继节点接入箱为中心节点接入箱，所述中继节点接入箱沿着井下巷道的内侧分布延伸，所述终端节点、接入箱和上位机的内侧设置有无线通信模块，所述终端节点、接入箱和上位机的无线通信模式为WIFI或ZIGEBEE。
3.根据权利要求2所述的一种多路分线程信号确定定位装置，其特征在于：所述接入箱为椭圆体设置，所述接入箱的一端内侧转动设置有螺旋扇叶，所述接入箱的内侧设置有第二蓄电池，所述接入箱的内侧固定连接有发电机，所述发电机的输入轴与螺旋扇叶的输出轴固定连接，所述发电机的内侧延伸有转动轴。
4.根据权利要求3所述的一种多路分线程信号确定定位装置，其特征在于：所述接入箱的另一端内侧转动设置有迎风罩，所述迎风罩的外侧固定连接有清理板，所述清理板呈圆弧状设置，所述清理板的内侧与接入箱的外侧滑动连接，所述迎风罩的一侧设置有倾斜部，所述倾斜部呈圆环状设置，所述倾斜部与接入箱的一端内侧滑动连接，所述接入箱的一端内侧固定连接有减速机，所述减速机的输出端与迎风罩的一侧中央位置处固定连接，所述减速机的输入端与发电机内侧的转动轴固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种多路分线程信号确定定位装置，其特征在于：所述减速机为行星减速机，所述减速机包括中心输入轴、齿环和齿轮，所述齿环固定设置在接入箱的右端内侧，所述中心输入轴与转动轴固定连接，所述齿环的外侧与接入箱的内侧固定连接，所述齿轮均匀的设置在中心输入轴和齿环之间，所述齿轮分别与中心输入轴和齿环相啮合，所述齿轮的右端固定连接有传动盘，所述传动盘的右端中央位置处与迎风罩的左端中央位置处固定连接。
6.根据权利要求2所述的一种多路分线程信号确定定位装置，其特征在于：所述接入箱的前端设置有用于信号接收的信号板，所述接入箱的外侧可拆卸连接有第一蓄电池，所述第一蓄电池的顶端两侧均固定连接有连接轴，所述连接轴的一侧通过铰链转动连接有卡板，所述连接轴和卡板的连接处设置有扭簧，所述扭簧的两端分别与连接轴和卡板的一侧固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种多路分线程信号确定定位装置，其特征在于：所述第一蓄电池的一侧固定连接有橡胶密封圈，所述橡胶密封圈与接入箱的一侧相贴合，所述接入箱的上下两侧均固定连接有下卡块，所述卡板的一侧固定连接有上卡块，所述下卡块和上卡块实现卡合。
8.根据权利要求2所述的一种多路分线程信号确定定位装置，其特征在于：所述连接板的右端固定连接有中心轴，所述中心轴的一端通过转球与定位板的一侧转动连接，所述中心轴的外侧转动连接有套环，所述套环的一侧通过转球转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端通过转球与定位板的一侧转动连接，所述中心轴的外侧设置有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与套环的一侧和固定板的一侧固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种多路分线程信号确定定位装置，其特征在于：所述伸缩组件包括外杆和内杆，外杆的内侧设置有内杆，所述外杆的内侧设置有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与外杆的一端内侧和内杆的一端固定连接。
10.一种根据权利要求1所述的多路分线程信号确定定位装置的使用方法，其特征在于，使用方法为：与终端节点最近的三个接入箱相隔固定的时间接收一次终端节点发出的信息，并不断通过相邻的接入箱进行接力，将位置和一些信息传递至上位机进行处理和显示，定位位置的计算方法为基于到达时间差的计算方法，即终端节点发出的信息到达相近的三个接入箱的时间差进行计算；
在无风的巷道时，接入箱采用可拆卸电池进行供电，即第一蓄电池进行供电，第一蓄电池通过与接入箱的压紧实现密封防水的作用，安装第一蓄电池时，使卡板向一侧运动，卡板上的上卡块会滑过下卡块，然后在扭簧的作用下实现上卡块与下卡块的卡合，实现对第一蓄电池的快速安装和更换；
在有风的巷道时，接入箱的椭圆流线型设置用来减小风阻，避免风的侵蚀，螺旋扇叶在空气的流通下转动，带动发电机产生电能，并通过第二蓄电池实现对电能的存贮，同时，在螺旋扇叶转动的同时，螺旋扇叶会带动减速机转动，带动迎风罩和清理板转动，实现对接入箱表面的清理，迎风罩一侧的倾斜部能够防止水的渗入；
接入箱通过定位板实现在井下巷道内侧的固定，定位板的数量为三个，当其中一个定位板与井下巷道相连接的地方出现位移和倾斜时，设置的伸缩组件和伸缩杆能够减小这种位移和倾斜。
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Denomination of invention: A multiple threaded signal determination and positioning device and its use method Effective date of registration: 20230308 Granted publication date: 20211217 Pledgee: Bank of Jining Honghe Road branch of the Bank of Jining, Zoucheng Pledgor: SHANDONG CENTURY WISDOM AGRICULTURE TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980034380 |
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