一种基于数据处理的人员定位轨迹优化方法与流程

本发明涉及一种基于数据处理的人员定位轨迹优化方法。

背景技术：

1、目前，矿下人员定位对于矿山的安全生产极其重要。矿下人员装配人员定位装置后，可以保障矿下人员的生命安全、提高工作效率、管理方便、防止非法行为等。因此，人员定位对于矿井安全生产，提高工作效率有重要意义。

2、当前人员定位主要通过传感器技术进行人员定位，不同的传感器技术其精度也不相同，但是煤矿井下环境复杂，在通过传感器定位时可能会出现数据缺失或数据异常等情况，导致人员定位结果会出现不同程度上的偏差，进而导致人员位置定位错误，人员轨迹发生不同程度的抖动与偏移，对人员定位轨迹产生一定程度的失真情况。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，对人员定位轨迹进行优化，使整体轨迹更具真实性。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，它包括：

4、步骤s1、获取人员定位数据，对人员定位数据进行预处理；

5、步骤s2、对人员定位轨迹进行优化。

6、进一步，所述步骤s1包括如下步骤：

7、步骤s11、由人员定位卡和定位基站获取并回传人员定位数据；

8、步骤s12、对人员定位数据进行文件格式修改，填充空缺时间、巷道编号、巷道名称和空缺距离：将人员定位数据文件改为csv格式；将两个成对定位基站的检测数据进行分组，按照井下定位基站默认检测时间间隔对空缺的时间间隔进行填充，通过最近邻插值方法对巷道编号进行填充，通过建立字典关系，将巷道名称与巷道编号进行匹配填充，在连续相同巷道编号与名称的数据中使用一阶线性填充方法对空缺距离进行填充。

9、进一步，所述步骤s2中，对人员定位轨迹进行优化，具体包括如下步骤：

10、步骤s201、判断人员位置；

11、步骤s202、对人员位置信息进行分析；

12、步骤s203、对人员位置信息进行处理。

13、进一步，所述步骤s201中，判断人员位置，具体包括如下步骤：

14、将预处理过后的成对定位基站的数据合并，通过成对定位基站同一时间检测到的不同距离，对人员位置进行判断；

15、以定位基站为中心，默认两个定位基站之间的距离为10m，以人员距两个定位基站的距离为半径分别构建两个圆，两个圆的交点则为人员的位置。

16、进一步，若两个定位基站所测得的人员距离间隔差值为10m，即两个圆为内切情况，两个圆只有1个交点，则可以直接将两个定位基站检测到的距离作为参考，判断出人员所在巷道位置。

17、进一步，若两个定位基站所测得的人员距离间隔差值大于10m，则两个圆为内含情况，两个圆此时则不会有交点，此时人员位置计算方法为：

18、x＝xm1*a+xm2*b+xm3*c；

19、y＝ym1*a+ym2*b+ym3*c；

20、其中，x为人员位置横坐标，y为人员位置横坐标，m1为第一张图片中，以人员距两个定位基站的距离为半径分别构建的两个圆与靠近基站一侧巷道的两个交点的中点；m2为第二张图片中，以人员距两个定位基站的距离为半径分别构建的两个圆与巷道两侧相交的第一对角线的中点；m3为第三张图片中，以人员距两个定位基站的距离为半径分别构建的两个圆与巷道两侧相交的第二对角线的中点；xm1为m1的横坐标，ym1为m1的纵坐标；xm2为m2的横坐标，ym2为m2的纵坐标；xm3为m3的横坐标，ym3为m3的纵坐标；a、b、c均为权值。

21、进一步，若两个定位基站所测得的人员距离间隔差值小于10m，则两个圆有两个交点，此时人员位置计算方法为：

22、将两个定位基站以及与人员距离加入计算，求出以人员距两个定位基站的距离为半径分别构建的两个圆的交点，此时两个交点的横坐标相同，便直接可根据横坐标判定人员在巷道内的距离，对人员位置进行判断。

23、进一步，所述步骤s202中，对人员位置信息进行分析，具体包括如下步骤：

24、设置一个大小为3的滑动窗口，将数据样本内的人员位置信息进行遍历，如果滑动窗口中间样本与上下相邻的两个样本所显示的巷道编号均不相同，则判定此条数据样本为异常数据；对此类异常数据进行处理。

25、进一步，所述步骤s203中，对人员位置信息进行处理，具体包括如下步骤：

26、对异常的数据进行删除操作，将异常数据删除后使用卡尔曼滤波对数据进行平滑处理，减少噪声；

27、经过卡尔曼滤波后得到优化后的人员定位轨迹。

28、采用了上述技术方案，本发明通过对传回的人员定位数据进行一系列的预处理、位置判断、位置信息分析以及处理，一定程度上减少数据的噪声，将人员定位数据进行一定的还原，对人员定位的轨迹进行一定程度的优化。本发明能够较为全面地对位置信息进行处理，能够对数据进行更深程度的分析，使得整体优化后的位置信息噪声更小，定位结果更加真实精确。

技术特征：

1.一种基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于，它包括：

2.根据权利要求1所述的基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于，所述步骤s1包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于，所述步骤s2中，对人员定位轨迹进行优化，具体包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于，所述步骤s201中，判断人员位置，具体包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于：若两个定位基站所测得的人员距离间隔差值为10m，即两个圆为内切情况，两个圆只有1个交点，则可以直接将两个定位基站检测到的距离作为参考，判断出人员所在巷道位置。

6.根据权利要求4所述的基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于：

7.根据权利要求4所述的基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于：

8.根据权利要求2所述的基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于，所述步骤s202中，对人员位置信息进行分析，具体包括如下步骤：

9.根据权利要求2所述的基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，其特征在于，所述步骤s203中，对人员位置信息进行处理，具体包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，它包括：步骤S1、获取人员定位数据，对人员定位数据进行预处理；步骤S2、对人员定位轨迹进行优化。本发明提供一种基于数据处理的人员定位轨迹优化方法，对人员定位轨迹进行优化，使整体轨迹更具真实性。

技术研发人员：张吉哲,高仁祥,华明明,葛锡聪,王嘉宁
受保护的技术使用者：江苏三恒科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29