一种坑道人员定位方法及装置与流程

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种坑道人员定位方法及装置。

背景技术：

一般的，地面上人员定位可以利用卫星定位技术来定位，而坑道内人员处于地下，由于坑道地形比较复杂，网络覆盖受限，是GPS定位及现有移动通信网络的覆盖盲区，因此，坑道内人员无法接收到来自于卫星的信号，所以传统定位技术在坑道内无法使用。

当然，现有技术也可以通过在坑道内布设基站的方式来实现人员定位，但是对于正在施工开挖的坑道，由于还没有布设电力、通信以及定位基站，因此对其内部的施工人员定位一直无法实现。

综上，提供一种能够解决坑道内人员定位的方法及装置，对于实现坑道人员管理，提高企业、政府管理水平及效能，以及抢险搜救有着重要的现实意义。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种坑道人员定位方法及装置，采用脉冲雷达技术和信标延迟技术，解决现有技术中存在的无法实现的坑道人员定位难题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种坑道人员定位方法，该方法包括：

接收雷达基站发送的脉冲信号；

对所述接收到的脉冲信号延时设定时长后，再发射回波信号至雷达基站。

所述坑道人员定位方法，在发射回波信号至雷达基站之前，还包括：滤除坑道壁上的反射干扰信号。

所述雷达基站安装在固定位置。

一种坑道人员定位装置，该装置包括：

信标接收机，用于接收雷达基站发送的脉冲信号；

信标发射机，用于对所述接收到的脉冲信号延时设定时长后，再发射回波信号至雷达基站。

所述坑道人员定位装置，还包括：滤波器，用于在发射回波信号至雷达基站之前，滤除坑道壁上的反射干扰信号。

所述雷达基站安装在固定位置。

所述信标接收机和信标发射机安装在坑道人员的安全帽或工作服上。

与现有技术相比，本发明坑道人员定位技术，是采用信标接收机接收雷达基站发送的脉冲信号；信标发射机对所述接收到的脉冲信号延时设定时长后，再发射回波信号至雷达基站。本发明信标接收机收到雷达基站发出的脉冲信号后，通过信标发射机并延时后再发射回波信号，雷达基站收到信标发射机的回波信号后，即可实现测距与定位。本发明运行不受坑道光线和地理条件影响，系统容量大，覆盖区域宽，结构简单，并且建设成本低。本发明实现坑道人员定位管理，对于提高管理水平，提升整体指挥效能具有重要意义。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明坑道人员定位方法流程图；

图2：本发明坑道人员定位装置结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种坑道人员定位方法，该方法包括如下步骤：

步骤S101，接收雷达基站发送的脉冲信号；

步骤S102，对所述接收到的脉冲信号延时设定时长后，再发射回波信号至雷达基站。

实施中，坑道载面积较小，因此只要测出坑道人员与基站之间的距离，即可实现人员定位。本发明雷达基站工作时，雷达基站发射机向外发射一串重复周期一定的高频脉冲，如果在电磁波传播的途径上有目标存在，那么雷达基站接收机就可以接收到由目标反射回来的回波。

实施中，由于回波信号往返于雷达基站与目标之间，因此其滞后于发射脉冲一个时间间隔T1。设雷达基站与目标的距离为R，则R＝C·T1/2，其中，C是光速，为3*10⁸m/s。例如，R＝100m，则T1＝0.67us，此时要求发射脉冲的脉宽极其窄，否则回波信号就会淹没在发射脉冲内，无法测距。

本发明实施中在收到雷达基站发来的脉冲信号后，先进行延时处理后再转发出去，此时，相当于将上述T1变换成了T1+T0，T0的大小可根据实际情况自行设定。例如，R＝1000m时，对应的T0＝66.7us，这样就把距离标尺拉大了，便于区分近距离目标。

本发明在发射回波信号至雷达基站之前，还包括：滤除坑道壁上的反射干扰信号。

本发明可以用距离波的滤波器将坑道壁上的发射等干扰信号进行滤除掉，便于目标定位与识别。

本发明在收到雷达基站发来的脉冲信号后，先进行延时处理后再转发出去，此时，相当于将上述T1变换成了T1+T0，T0的大小可根据实际情况自行设定。例如，R＝1000m时，对应的T0＝66.7us，这样就把距离标尺拉大了，便于区分近距离目标。同时，本发明也可以用距离波的滤波器将坑道壁上的发射等干扰信号进行滤除掉，便于目标定位与识别。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种坑道人员定位装置，该装置可执行上述方法实施例，由于该装置解决问题的原理与前述一种坑道人员定位方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图2所示，本发明提供了一种坑道人员定位装置，该装置包括：

信标接收机，用于接收雷达基站发送的脉冲信号；

信标发射机，用于对所述接收到的脉冲信号延时设定时长后，再发射回波信号至雷达基站。

本发明信标接收机收到雷达基站发出的脉冲信号后，通过信标发射机并延时后(如延时1000米)再发射回波信号，雷达基站收到信标发射机发射的回波信号后，即可实现测距与定位。

所述坑道人员定位装置，还包括：滤波器，用于在发射回波信号至雷达基站之前，滤除掉坑道壁上的反射干扰信号。

本发明可以用距离波的滤波器将坑道壁上的发射等干扰信号进行滤除掉，便于目标定位与识别。

本发明所述雷达基站安装在固定位置。所述信标接收机和信标发射机安装在坑道人员的安全帽或工作服上。

本发明信标接收机和信标发射机安装在施工人员安全帽上，或其他地方，如工作服上等，雷达基站安装在某个固定位置，实时测出信标与雷达基站之间的距离，即可实现人员定位。

本发明利用脉冲雷达技术和信标延时技术，很好地解决了坑道内人员定位的难题，时刻掌握人员动态，为企业的日常管理乃至抢险搜救，提供了详实的科学依据。

综上，本发明信标接收机收到雷达基站发出的脉冲信号后，通过信标发射机并延时后再发射回波信号，雷达基站收到信标发射机的回波信号后，即可实现测距与定位。本发明运行不受坑道光线和地理条件影响，系统容量大，覆盖区域宽，结构简单，并且建设成本低。本发明实现坑道人员定位管理，对于提高管理水平，提升整体指挥效能具有重要意义。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。