全源矿井定位:一种智能煤矿位置服务新范式

摘要：

矿山动目标定位系统为煤矿智能化建设提供基于位置的服务.而传统的矿井定位系统中定位信标与定位标签之间大多采用单一或组合通信技术,结构不灵活,覆盖范围受限,鲁棒性不高,定位精度有限;使用单一或组合测距技术,无法根据使用场景的不同自适应选择最优测距技术;位置求解算法固定,无法根据使用场景的不同和信号变化自适应选择最优求解算法.提出了全源矿井定位新范式,可根据定位环境和目标承载平台的变化,从所有可用定位信号测量设备中动态选择满足当前需求的最优设备组合,自适应地从可用的测距算法、位置解算算法、结果优化算法中选择最优的算法组合,计算出目标节点的最优位置.给出了全源矿井定位系统架构,探讨了矿井中可用的定位信号测量设备和可用于定位的测量属性值类型,对比了单一矿井定位与全源矿井定位在定位服务器方面的功能差异.研究了全源矿井定位中的3项关键技术:统一定位框架技术,旨在解决全源定位的模块化、组合式、可扩充需求;全源定位信息融合技术,对测量属性值进行有机组织,达到提高定位精度的目的;通信定位一体化技术,通过无线通信网络本身所具有的定位能力,简化全源矿井定位系统的设计并提高定位精度.提出了基于"端-边-云"的全源矿井定位系统实施架构,以便与煤矿智能化的主流建设模式相适应,大幅降低实施难度和系统成本.

关键词：智能煤矿、位置服务、矿井定位、动目标定位、全源定位、组合定位、定位信息融合、通信定位一体化

所属期刊栏目：47

分类号：TD67(矿山电工)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;山东省重大科技创新工程项目;中国矿业大学"工业物联网与应急协同"创新团队资助计划

在线出版日期：2021-03-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1-8,14