基于LSTM个性化步长估计的井下人员精准定位PDR算法 被引量：8

1

作者 郭倩倩 崔丽珍 +2 位作者 杨勇 赫佳星 史明泉 《工矿自动化》 北大核心 2022年第1期33-39,共7页

针对传统的行人航位推算(PDR)算法由于步长和航向累积误差导致定位精度较低,不能满足井下人员精准定位需求的问题,提出了一种基于长短时间记忆网络(LSTM)个性化步长估计的井下人员精准定位PDR算法。首先采集井下人员运动中的加速度、陀... 针对传统的行人航位推算(PDR)算法由于步长和航向累积误差导致定位精度较低,不能满足井下人员精准定位需求的问题,提出了一种基于长短时间记忆网络(LSTM)个性化步长估计的井下人员精准定位PDR算法。首先采集井下人员运动中的加速度、陀螺仪惯性信息,解算每一步运动距离构建步长数据,通过离线训练获得井下人员个性化步长估计LSTM模型;然后在在线预测阶段通过矿用本安智能手机实时采集加速度、陀螺仪、地磁等井下人员运动数据,分别采用步伐检测算法、个性化步长估计模型获得井下人员运动步伐及每一步的步长,利用卡尔曼滤波融合航向估计算法获得航向角;最后根据步长估计和航向角预测井下人员当前位置。在内蒙古鄂尔多斯市高头窑煤矿采集井下人员运动数据进行试验,结果表明:基于LSTM个性化步长估计的井下人员精准定位PDR算法对井下人员运动中的步伐检测精度为96.5%,步长预测精度为90%;在井下真实环境中的相对定位误差为2.33%,提高了煤矿井下人员定位的精度。 展开更多

关键词 煤矿井下人员精准定位 行人航位推算 鞋载惯导 步长估计 步伐检测 航向估计 LSTM PDR算法

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煤矿井下UWB定位数据跳变抑制研究

2

作者 钮涛 董佳 +1 位作者 刘国锋 方堃 《工矿自动化》 北大核心 2025年第10期26-33,共8页

精准位置服务是煤矿智能化的基础支撑,目前大部分煤矿安装使用了基于超宽带(UWB)的精准定位系统。井下UWB定位数据跳变是影响定位可靠性和准确性的主要因素,目前主要通过增加辅助测量手段、调整硬件或基于多次测量的连续性滤波数据抑制... 精准位置服务是煤矿智能化的基础支撑,目前大部分煤矿安装使用了基于超宽带(UWB)的精准定位系统。井下UWB定位数据跳变是影响定位可靠性和准确性的主要因素,目前主要通过增加辅助测量手段、调整硬件或基于多次测量的连续性滤波数据抑制跳变,实际操作难度大、成本高,且当定位标签跨定位区域移动时无法判断数据跳变。以煤矿井下UWB定位系统中常用的基于飞行时间(TOF)的双边双向测距(DS−TWR)方法为研究对象,提出了TOF 4−WR通信定位法,在3次往返测距(3−WR)协议基础上增加测距检验帧Check,解决了传统TOF 3−WR方法中Response通信过程因缺乏参照而无法判断是否受到干扰的问题。在此基础上提出了融合多重干扰校验机制的UWB信号跳变识别方法,在单次定位过程中识别跳变数据。针对连续干扰及定位目标运动状态剧烈变化的极端情况,引入连续多次定位结果的异常判断机制,进一步校验定位数据的可信性。针对识别出的跳变数据,采用卡尔曼滤波最优估计值代替,实现UWB定位数据跳变抑制。在金凤煤矿的现场测试结果表明,该方法能有效识别出煤矿井下UWB定位跳变信号,采用卡尔曼滤波最优估计值能够很好地跟踪实际定位轨迹,保证了定位数据的准确性和连续性。 展开更多

关键词 井下人员定位 精准位置服务 UWB定位 双边双向测距 TOF 4−WR通信定位 UWB信号跳变识别 定位结果异常判断 卡尔曼滤波最优估计

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一种高精度井下人员无线定位方法 被引量：19

3

作者 包建军 霍振龙 +1 位作者 徐炜 赵宇 《工矿自动化》 2009年第10期18-21,共4页

在分析主流无线定位技术在井下应用局限性的基础上,提出了基于对称双向到达时间测距和最小二乘法实现井下精确定位的方法,证明了该方法对由于无线定位设备晶振频率差异导致的测量误差有较高的鲁棒性;通过分析和比较实验数据,证明了该井... 在分析主流无线定位技术在井下应用局限性的基础上,提出了基于对称双向到达时间测距和最小二乘法实现井下精确定位的方法,证明了该方法对由于无线定位设备晶振频率差异导致的测量误差有较高的鲁棒性;通过分析和比较实验数据,证明了该井下精确定位方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 煤矿井下 人员定位 精确定位 无线传感器网络 SDS-TW-TOA 最小二乘法

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基于WSN的煤矿井下人员定位系统防碰撞算法的研究 被引量：9

4

作者 李凡甲 徐钊 +1 位作者 颜丙磊 田传耕 《工矿自动化》 2009年第1期9-12,共4页

文章根据煤矿井下人员定位跟踪系统的实际要求,对无线传感器网络非同步状态的多传感器节点在低功耗要求下的碰撞问题进行了实验研究,通过单片机编程分别对先听后发法、时间片调度法以及连续漏读筛选法进行了设计及实现。实验结果表明,... 文章根据煤矿井下人员定位跟踪系统的实际要求,对无线传感器网络非同步状态的多传感器节点在低功耗要求下的碰撞问题进行了实验研究,通过单片机编程分别对先听后发法、时间片调度法以及连续漏读筛选法进行了设计及实现。实验结果表明,连续漏读筛选法比较简单实用,能够在保证功耗的要求下很好地解决碰撞问题。 展开更多

关键词 煤矿井下 人员定位 无线传感器网络 防碰撞算法 连续漏读筛选法 低功耗

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基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法 被引量：3

5

作者 吕文红 杨涛 +3 位作者 董晓亮 郑小霞 邹慧 梁泉泉 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第11期73-76,共4页

为了减少煤矿井下环境对人员定位系统的影响,提出一种基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法,该算法由指纹数据库、井下巷道指纹数据采集和井下位置匹配等环节组成。该算法利用SVM分类方法建立指纹数据库,采用奇异值去除方法消除指纹... 为了减少煤矿井下环境对人员定位系统的影响,提出一种基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法,该算法由指纹数据库、井下巷道指纹数据采集和井下位置匹配等环节组成。该算法利用SVM分类方法建立指纹数据库,采用奇异值去除方法消除指纹动态影响,通过实时采样信号与指纹数据库进行映射的方法找出最佳匹配位置。通过随机采集50个指纹样点数据作为位置信息,进行多终端用户位置信息测量,并取5个终端用户的测量数据进行分析。定位试验表明,该算法定位误差小于1.5 m,相比传统的基于RSSI定位算法有更高的定位精度。 展开更多

关键词 人员定位 煤矿井下 RSSI定位算法 指纹定位算法

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基于MEMS传感器的煤矿井下人员定位系统设计 被引量：7

6

作者 赵悦 兰英 屈贤 《工矿自动化》 北大核心 2018年第8期87-91,共5页

针对现有井下人员定位系统存在定位精度低及成本高等问题,设计了基于MEMS传感器的煤矿井下人员定位系统。该系统采用MPU9150惯性传感器获取测量数据,以CC2530为主控芯片实现数据的采集、处理;通过井下已有的WiFi基站,并结合行人航迹推... 针对现有井下人员定位系统存在定位精度低及成本高等问题,设计了基于MEMS传感器的煤矿井下人员定位系统。该系统采用MPU9150惯性传感器获取测量数据,以CC2530为主控芯片实现数据的采集、处理;通过井下已有的WiFi基站,并结合行人航迹推算算法实现井下人员的精确定位:利用融合了行走频率和加速度方差的表达式来确定步长,采用四元数法估计行人方向角,并根据扩展卡尔曼滤波对方向角的原始数据进行修正,从而获得井下人员的具体位置。实验结果表明,在100m距离内,该系统的定位误差小于2.2m,能够实现煤矿井下人员的高精度定位。 展开更多

关键词 煤矿井下 人员定位 MEMS传感器 行人航迹推算 步态估计 扩展卡尔曼滤波

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基于射频识别技术的煤矿井下作业人员定位管理系统 被引量：6

7

作者 张向阳 刘艳杰 田子建 《中国煤炭》 北大核心 2008年第1期69-71,共3页

结合矿井生产的特点提出了基于RFID技术的矿井人员定位管理系统的框架,提出了各部分组成和主要技术指标,分析了系统功能,对管理系统开放的可行性进行了论证。

关键词 安全监控 煤矿井下人员定位 RFID

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煤矿井下长钻孔煤层瓦斯含量精准测试技术及装置 被引量：39

8

作者 孙四清 张群 +2 位作者 龙威成 郑凯歌 黑磊 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1-5,共5页

针对煤矿井下大范围超前探测煤层瓦斯含量的实际需求,提出了煤矿井下煤层瓦斯含量测试密闭取心方法,设计并试制了适合于煤矿井下长钻孔煤层瓦斯含量精准测试的“三筒单动、球阀密闭”的密闭取心装置,装置外径89mm,采取煤心直径可达38mm... 针对煤矿井下大范围超前探测煤层瓦斯含量的实际需求,提出了煤矿井下煤层瓦斯含量测试密闭取心方法,设计并试制了适合于煤矿井下长钻孔煤层瓦斯含量精准测试的“三筒单动、球阀密闭”的密闭取心装置,装置外径89mm,采取煤心直径可达38mm;密闭能力达到11MPa以上,满足于煤矿井下煤层瓦斯含量测定密闭取样要求。井下工程试验结果显示,该装置的煤层密闭取心取样深度达到360.5m,5组密闭取心法测得的煤层瓦斯含量为常规取心法测值的1.26~3.07倍,平均2.25倍。该技术将为我国煤矿井下煤层瓦斯含量大范围精准探测、区域瓦斯治理及效果检测提供一种有效的技术手段。 展开更多

关键词 煤层瓦斯含量 密闭取心 精准测试 长钻孔取样 煤矿井下

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煤矿井下精准对穿钻孔技术研究 被引量：8

9

作者 石浩 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期154-158,共5页

针对突水隐患工作面存在专用排水巷道掘进以及高瓦斯、高粉尘巷道掘进工程量大、周期长、费用高等问题,研究采用螺杆马达结合随钻测量的定向钻进技术,以及回拖式下套(筛)管护壁技术施工中短距离巷道精准对穿孔,通过钻孔优化设计、轨迹... 针对突水隐患工作面存在专用排水巷道掘进以及高瓦斯、高粉尘巷道掘进工程量大、周期长、费用高等问题,研究采用螺杆马达结合随钻测量的定向钻进技术,以及回拖式下套(筛)管护壁技术施工中短距离巷道精准对穿孔,通过钻孔优化设计、轨迹精确控制等方法,总结了一套煤矿井下巷道中短距离精准对穿钻孔施工及下套管技术。在淮北矿区应用结果表明:200 m以内精准对穿钻孔可顺利对穿巷道掘进工作面(靶区范围3.6 m×3.0 m),可有效代替有突水危险的回采工作面排水巷道、解决高煤(岩)尘巷道掘进消尘防爆问题,可消除煤矿生产过程中安全隐患,提高生产效率,降低成本。 展开更多

关键词 煤矿井下 精准对穿孔 定向钻进 隐患治理

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使用寻血猎犬精准定位失踪人员位置1例分析

10

作者 郭鹏 刘罗超 陈仁旺 《中国工作犬业》 2023年第7期32-34,共3页

一、案件基本情况××××年×月×日×时,江西省樟树市公安局接群众报警,一名小孩于×月×日15时许离家出走,至今未归。樟树市公安局立即组织警力、街道、社区、社会公益组织等力量成立搜寻队,对... 一、案件基本情况××××年×月×日×时,江西省樟树市公安局接群众报警,一名小孩于×月×日15时许离家出走,至今未归。樟树市公安局立即组织警力、街道、社区、社会公益组织等力量成立搜寻队,对疑似失踪人员的视频最后消失的位置附近开展地毯式搜寻,去周边附近村庄走访等。×月×日下午,宜春市公安局刑警支队向江西省公安厅刑警总队请求抽调警犬支援。江西省公安厅刑警总队立即抽调警犬赴樟树市执行任务。 展开更多

关键词 刑警支队 社会公益组织 离家出走 失踪人员 樟树市 警犬 精准定位 公安局

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煤矿井下基于RSSI的加权质心定位算法 被引量：65

11

作者 韩东升 杨维 +1 位作者 刘洋 张玉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期522-528,共7页

针对基于无线传感器网络的矿井灾害无线监测信息系统,提出了一种基于接收信号强度(RSSI)的加权质心定位算法。算法首先动态获取路径衰落指数,然后通过加权质心算法计算出自身位置。动态获取路径衰落指数实时计算了定位区域下的路径损耗... 针对基于无线传感器网络的矿井灾害无线监测信息系统,提出了一种基于接收信号强度(RSSI)的加权质心定位算法。算法首先动态获取路径衰落指数,然后通过加权质心算法计算出自身位置。动态获取路径衰落指数实时计算了定位区域下的路径损耗指数,能够准确反映巷道不同区域对信号衰落的影响,增强了测距算法对环境的适应能力。加权质心算法通过加权系数体现各参考节点对质心坐标决定权的大小,提高了定位精度。实验测试表明,算法提高了定位精度,计算量小,定位流程简单,适合用于煤矿井下环境。 展开更多

关键词 加权质心算法 接收信号强度 煤矿井下 人员定位 无线传感器网络

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掘进机精准定位方法与掘进机器人系统 被引量：12

12

作者 卢新明 闫长青 袁照平 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期58-65,共8页

针对目前井下定位存在的问题,设计了由多种传感设备、测绘设备和工控机组成的掘进机器人物联网,发展了一种新的井下定位方法,并据此构建了面向无人工作面的掘进机器人系统,应用所提机器人系统进行了实际作业实验。实验结果和系统持续运... 针对目前井下定位存在的问题,设计了由多种传感设备、测绘设备和工控机组成的掘进机器人物联网,发展了一种新的井下定位方法,并据此构建了面向无人工作面的掘进机器人系统,应用所提机器人系统进行了实际作业实验。实验结果和系统持续运行表明,所提定位方法实现了精确可靠的实时定位,均方根误差控制在5 cm以内。基于所提定位方法的掘进机器人实现了对周围环境的实时精确感知和与周围环境的精准交互,从而实现了安全高效高精度的井下掘进,以及综掘面无人化。 展开更多

关键词 掘进机器人 矿山物联网 井下精准定位 精确感知

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基于低功耗标识卡的井下人员定位系统的设计 被引量：15

13

作者 颜丙磊 徐钊 +1 位作者 李凡甲 刘景超 《工矿自动化》 2009年第3期43-45,共3页

文章介绍了一种基于射频通信的煤矿井下人员定位跟踪系统的设计,详细分析了该系统的构成、工作原理以及低功耗标识卡的设计。试运行结果表明,该系统性能稳定,效果良好。该系统的设计对改善目前煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义。

关键词 煤矿井下 人员定位系统 射频识别技术 低功耗标识卡 PIC18F2580 CC2420

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基于PSO-BP神经网络的煤矿井下自适应定位算法 被引量：10

14

作者 崔丽珍 许凡非 +1 位作者 王巧利 高丽丽 《工矿自动化》 北大核心 2018年第2期74-79,共6页

提出了一种基于PSO-BP神经网络的煤矿井下自适应定位算法。针对传统的基于测距模型的定位算法易受煤矿井下环境干扰、测距误差大的问题,选择指纹匹配定位模型。针对煤矿井下环境强时变性,易增大实时采集的指纹信息与离线阶段建立的静态... 提出了一种基于PSO-BP神经网络的煤矿井下自适应定位算法。针对传统的基于测距模型的定位算法易受煤矿井下环境干扰、测距误差大的问题,选择指纹匹配定位模型。针对煤矿井下环境强时变性,易增大实时采集的指纹信息与离线阶段建立的静态指纹数据库信息的匹配误差问题,将信标节点作为参考点的校准节点,以更好地反映参考点随环境变化的情况,避免增加额外的校准节点;在不增加硬件成本的同时,通过动态补偿法实时修正目标节点指纹数据,解决了指纹匹配定位模型自适应差的问题。匹配定位阶段采用PSO优化BP神经网络权值,以加速BP神经网络收敛,提高学习速度。实验结果表明,该算法更加适应随时间变化的煤矿井下环境,满足井下自适应定位要求。 展开更多

关键词 煤矿井下环境时变性 井下人员定位 自适应定位 指纹匹配 粒子群优化算法 BP神经网络

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Kalman滤波在井下人员跟踪定位中的应用 被引量：3

15

作者 罗宇锋 刘勇 李芳 《工矿自动化》 北大核心 2013年第9期54-58,共5页

针对基于RSSI定位算法在定位过程中不具备连续性问题,提出了一种基于Kalman滤波的连续性井下人员定位方法。采用Kalman滤波对基于RSSI定位算法估算出的井下人员位置坐标进行滤波处理,在此坐标的基础上,建立Kalman滤波模型,利用Kalman滤... 针对基于RSSI定位算法在定位过程中不具备连续性问题,提出了一种基于Kalman滤波的连续性井下人员定位方法。采用Kalman滤波对基于RSSI定位算法估算出的井下人员位置坐标进行滤波处理,在此坐标的基础上,建立Kalman滤波模型,利用Kalman滤波实现对井下人员的实时跟踪。实验结果表明,基于Kalman滤波的定位方法对井下人员的跟踪效果较好,提高了系统的实时性和跟踪精度。 展开更多

关键词 煤矿井下 人员定位 RSSI定位算法 Kalman滤波定位 实时跟踪

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煤矿井下人员位置监测技术与系统 被引量：92

16

作者 孙继平 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第11期1-5,共5页

煤矿井下人员位置监测系统是煤矿井下安全避险"六大系统"之一。研究了煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产、事故应急救援、领导下井带班管理、特种作业人员管理、防止人员进入危险区域、及时发现未按时升井人员、持证... 煤矿井下人员位置监测系统是煤矿井下安全避险"六大系统"之一。研究了煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产、事故应急救援、领导下井带班管理、特种作业人员管理、防止人员进入危险区域、及时发现未按时升井人员、持证上岗管理、井下作业人员考勤等方面的作用。提出了系统主要技术要求和测试方法:识别卡与分站之间的无线传输距离不小于10 m;识别卡位移速度不得小于5 m/s;识别卡并发数量不得小于80个;系统漏读率不得大于10-4;识别卡数量应不小于8 000个等。提出了系统装备要求:①各个人员出入井口、重点区域出/入口、限制区域等地点应设置分站,并能满足监测携卡人员出/入井、出/入重点区域、出/入限制区域的要求;②巷道分支处应设置分站,并能满足监测携卡人员出/入方向的要求;③下井人员应携带识别卡;④性能完好的识别卡总数,至少比经常下井人员的总数多10%;⑤矿调度室应设置显示设备,显示井下人员位置等;⑥各个人员出入井口应设置检测识别卡工作是否正常和唯一性检测的装置,并提示携卡人员本人及有关人员。 展开更多

关键词 煤矿井下 人员 位置监测 定位 安全避险

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基于射频电磁波的煤矿井下人员呼救报警系统 被引量：2

17

作者 赵金录 付扬 郭晓娥 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第5期83-86,91,共5页

针对目前煤矿井下人员跟踪定位系统存在信息无法实时沟通和对人员不能进行全程连续跟踪定位的问题,设计出一种基于射频（RF）电磁波且采用TOA定位方法的井下人员呼救报警系统,详细介绍了井下人员定位、跟踪、遇险时主动呼救报警和实时... 针对目前煤矿井下人员跟踪定位系统存在信息无法实时沟通和对人员不能进行全程连续跟踪定位的问题,设计出一种基于射频（RF）电磁波且采用TOA定位方法的井下人员呼救报警系统,详细介绍了井下人员定位、跟踪、遇险时主动呼救报警和实时通话功能的具体实现过程及其工作原理。介绍了系统中关键设备基站与人载报警仪结构原理,系统经初步测试,结果表明,在井下视距（LOS）环境,定位误差小于0.5 m,非视距（NLOS）环境,定位误差为5-8 m,并且通信的可辨度和报警信号的灵敏度能适应井下环境要求。 展开更多

关键词 呼救报警 井下人员 定位跟踪 射频 煤矿

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基于RFID技术的井下人员智能定位系统优化设计 被引量：1

18

作者 谭章禄 刘浩 +1 位作者 常金明 吕明 《中国煤炭》 北大核心 2013年第12期67-71,共5页

介绍了井下人员定位的技术特点,从出入井管理、巷道采掘面管理和井上调度平台管理3个模块入手,详细设计了基于RFID技术的井下人员智能定位系统,该系统能够对井下人员实现有效的定位和管理,对煤炭企业的安全生产和井下人员管理具有重要... 介绍了井下人员定位的技术特点,从出入井管理、巷道采掘面管理和井上调度平台管理3个模块入手,详细设计了基于RFID技术的井下人员智能定位系统,该系统能够对井下人员实现有效的定位和管理,对煤炭企业的安全生产和井下人员管理具有重要的意义。 展开更多

关键词 RFID技术 煤矿井下 智能系统 人员定位

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煤矿井下节点合作加权质心定位算法 被引量：7

19

作者 赵彤 李先圣 +2 位作者 张雷 丁恩杰 胡延军 《工矿自动化》 北大核心 2018年第8期32-38,共7页

针对煤矿井下长距离巷道内人员定位信号存在衰减大、定位精度低的问题,提出了一种节点合作加权质心定位算法。该算法在ZigBee通信环境下,通过参数寻优思想在长距离巷道内人员定位时选择近距离虚拟参考节点(已定位的未知节点)与参考节点... 针对煤矿井下长距离巷道内人员定位信号存在衰减大、定位精度低的问题,提出了一种节点合作加权质心定位算法。该算法在ZigBee通信环境下,通过参数寻优思想在长距离巷道内人员定位时选择近距离虚拟参考节点(已定位的未知节点)与参考节点合作使用,利用改进的小区域三角形加权质心定位算法对未知节点进行初始定位,然后通过坐标修正确定未知节点的位置。仿真与实验结果表明,利用参考节点与虚拟参考节点合作定位,减少了远距离参考节点的使用,可以解决因距离远导致的信号衰减大的问题,提高了井下人员定位的精度;该算法的平均定位误差为1.5 m,可满足煤矿井下长距离巷道内人员定位精度的要求。 展开更多

关键词 煤矿井下 人员定位 长距离巷道 无线传感器节点 虚拟参考节点 节点合作 加权质心定位 坐标修正

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煤矿井下作业人员管理系统人员数据分析软件的应用 被引量：3

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作者 金利国 《工矿自动化》 北大核心 2014年第12期78-80,共3页

提出了一种煤矿井下作业人员管理系统人员数据分析软件,介绍了该软件数据曲线分析的原理,以下井人员总数曲线为例介绍了该软件在煤矿交接班管理、人员定位管理中的应用。该软件可以曲线形式直观、定量地反映煤矿交接班状况、人员活动情... 提出了一种煤矿井下作业人员管理系统人员数据分析软件,介绍了该软件数据曲线分析的原理,以下井人员总数曲线为例介绍了该软件在煤矿交接班管理、人员定位管理中的应用。该软件可以曲线形式直观、定量地反映煤矿交接班状况、人员活动情况、人员定位系统运行状况等,已应用于某煤矿井下作业人员管理系统,效果良好。 展开更多

关键词 煤矿井下 作业人员 人员管理 人员定位 交接班管理 数据分析 曲线分析

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