本發(fā)明涉及uwb定位，尤其涉及一種用于井下定位儀的在線診斷方法、系統(tǒng)、設備及其介質。

背景技術：

1、井下定位儀是一種在煤礦等地下作業(yè)環(huán)境中廣泛應用的設備，它主要用于實時采集井下工人和設備的位置信息，為生產調度、安全管理、應急救援等提供實時數(shù)據(jù)支持。

2、井下定位儀系統(tǒng)通常包括以下幾個主要部分：

3、井下定位儀，井下人員的攜帶設備，能夠發(fā)送出精確的信號，以便被系統(tǒng)識別和定位。井下定位儀多采用超寬帶(uwb)技術，以實現(xiàn)高精度的定位。

4、定位分站，接收井下定位儀發(fā)送的信號，并將其傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心。定位分站需要被正確安裝，以確保信號的穩(wěn)定傳輸。

5、智能控制系統(tǒng)，作為井下定位系統(tǒng)的中樞，智能控制系統(tǒng)能夠接收、處理、分析和儲存所有井下人員的位置信息，為管理人員提供實時數(shù)據(jù)支持。

6、為了實現(xiàn)井下uwb的精確定位，定位分站安裝數(shù)量顯著增加，而井下環(huán)境的特殊性和復雜性，定位分站的安裝位置、定位天線的安裝方向和間距、天線接頭腐蝕等因素對定位效果均有嚴重的影響，因此在定位分站安裝與日常維護中對定位分站的實際覆蓋范圍均有評估需求。另外，大型能源集團(如神東煤炭集團)存在運維和綜采工作面搬家倒面的人員和設備需要到各個礦井下進行流動作業(yè)，只有保證井下定位系統(tǒng)相關設備的無線空中協(xié)議的互聯(lián)互通，才能實現(xiàn)同一套人員定位卡、信息礦燈以及車輛定位卡等設備在不同礦井流轉作業(yè)時正常使用，使用前必需要按互聯(lián)互通協(xié)議進行適配調試，由于通用的專業(yè)儀器設備無法直接應用于井下環(huán)境進行現(xiàn)場適配調試，需要再井上調試后，拿到井下測試互聯(lián)互通協(xié)議是否適配，若不適配，則再到井上調試直至互聯(lián)互通協(xié)議適配，導致調試過程復雜，使用不便，調試效率慢的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。

2、為此，本發(fā)明提供一種用于井下定位儀的在線診斷方法，不僅能夠實現(xiàn)井下定位，還能夠對定位分站在線進行調試和維護，且能夠應用于井下環(huán)境進行現(xiàn)場適配調試，調試過程簡單，使用方便，調試效率快。

3、根據(jù)本發(fā)明實施例的用于井下定位儀的在線診斷方法，包括：

4、用戶根據(jù)需求在終端設備上的軟件功能界面選擇定位儀的工作模式，其中，所述定位儀的工作模式包括：定位模式、測站模式以及調試模式；

5、當工作模式為定位模式時，所述定位儀發(fā)送uwb定位信號，定位分站接收所述uwb定位信號，并將所述uwb定位信號傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心，實現(xiàn)井下人員定位；

6、當工作模式為測站模式時，所述定位儀獲取與定位分站之間的距離信息，經將所述距離信息傳輸至終端設備，實現(xiàn)對定位分站的覆蓋范圍進行評估；

7、當工作模式為調試模式時，所述定位儀獲取并執(zhí)行所述終端設備的uwb參數(shù)，所述定位儀進入監(jiān)聽模式，監(jiān)聽并處理空中消息，并將處理后的空中消息傳輸至終端設備，實現(xiàn)井下互聯(lián)互通協(xié)議調試適配。

8、本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的用于井下定位儀的在線診斷方法，通過定位儀與終端設備數(shù)據(jù)交互，對定位儀設置了三種工作模式選擇，在定位模式下，井下人員佩戴定位儀，能夠實現(xiàn)進行定位，在測站模式，能夠對井下定位分站進行安裝調試和日常維護，確保定位分站的實際覆蓋范圍能夠滿足要求，以提高定位的準確性；在調試模式下，能夠應用于井下環(huán)境進行現(xiàn)場適配調試，現(xiàn)場適配調試調試過程簡單，使用方便，調試效率快。

9、根據(jù)本發(fā)明一個實施例，所述終端設備與所述定位儀之間無線信號連接，實現(xiàn)對定位儀的工作模式的切換以及數(shù)據(jù)交互。

10、根據(jù)本發(fā)明一個實施例，對定位分站的覆蓋范圍進行評估包括以下步驟：

11、將所述定位儀工作模式切換為測站模式，同時所述終端設備加載井下地圖；

12、所述定位儀與所述定位分站之間進行tof測距，獲取所述定位儀與所述定位分站之間的距離信息；

13、所述定位儀將所述距離信息傳輸至所述終端設備；

14、所述終端設備接收所述距離信息，基于所述距離信息確定所述定位儀與所述定位分站的位置關系，并在所述井下地圖上顯示所述定位儀的位置；

15、統(tǒng)計測站模式下的所有定位數(shù)據(jù)，生成熱力圖；

16、根據(jù)所述熱力圖對定位分站的覆蓋范圍進行評估。

17、根據(jù)本發(fā)明一個實施例，井下互聯(lián)互通協(xié)議調試適配包括以下步驟：

18、將所述定位儀工作模式切換為調試模式；

19、在所述終端設備的軟件功能界面設置uwb參數(shù)，并將所述uwb參數(shù)發(fā)送至所述定位儀；其中，

20、所述uwb參數(shù)包括信道碼、脈沖重復頻率、rx前導碼、tx前導碼、數(shù)據(jù)速率和phr模式；

21、所述定位儀接收并生效所述uwb參數(shù)，所述定位儀進入常接收的監(jiān)聽模式，獲取循環(huán)隊列數(shù)據(jù)；

22、在所述終端設備設置或更新解析條件，并將所述解析條件傳輸至所述定位儀；

23、所述定位儀基于所述解析條件處理所述循環(huán)隊列數(shù)據(jù)，將符合要求的所述循環(huán)隊列數(shù)據(jù)傳輸至所述終端設備；

24、所述終端設備接收并顯示所述循環(huán)隊列數(shù)據(jù)，所述循環(huán)隊列數(shù)據(jù)包括：

25、消息幀信息，包括消息幀的內容和消息幀的長度；

26、序列號，所述定位儀在監(jiān)聽模式下每收到一個消息幀，所述序列號累加1；

27、接收時間戳，所述接收時間戳為所述定位儀接收消息幀的時刻；

28、所述終端設備分析所述循環(huán)隊列數(shù)據(jù)，基于所述序列號的輸出判斷觀察消息之間的連續(xù)性，計算相鄰消息幀之間的接收時間戳差值，判定測距消息交互過程的時隙處理是否正常；

29、當所述序列號的輸出連續(xù)，且測距消息交互過程的時隙處理正常，則井下互聯(lián)互通協(xié)議適配，反之，則井下互聯(lián)互通協(xié)議不適配。

30、根據(jù)本發(fā)明一個實施例，所述定位分站包括兩根天線或兩個接收器，兩個天線為第一天線和第二天線，兩個接收器為第一接收器和第二接收器，所述兩根天線之間或兩個接收器之間的距離為δd，設所述定位儀與所述定位分站的兩根天線或兩個接收器之間的距離為d1和d2，測距極限誤差為ds，在井下地圖上顯示所述定位儀的位置具體包括：

31、當d2>d1且d2>δd且d2-d1<(δd+ds)時，所述定位儀位于所述定位分站第一天線或第一接收器的左邊，所述定位儀與所述定位分站之間距離為d1，方向為正；

32、當d1>d2且d1>δd且d1-d2<(δd+ds)時，所述定位儀位于所述定位分站第一天線或第一接收器的右邊，所述定位儀與所述定位分站之間距離為d2，方向為負；

33、當d1<(δd+ds)且d2<(δd+ds)時，所述定位儀位于所述定位分站的兩根天線或兩個接收器中間，所述定位儀與所述定位分站第一天線或第一接收器之間距離為d1，方向為負；

34、當d1和d2遠大于δd時，應有(δd-ds)<|d1-d2|<(δd+ds)，即|d1-d2|≈δd，否則所述定位分站的兩根天線或兩個接收器之間的間距異常，在井下地圖的當前定位分站處發(fā)出警示。

35、根據(jù)本發(fā)明一個實施例，所述解析條件包括：id號、幀類型過濾以及消息輸出類型選擇。

36、根據(jù)本發(fā)明實施例的一種用于井下定位儀的在線監(jiān)測智能診斷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

37、定位儀；

38、定位分站，所述定位分站與所述定位儀之間信號連接；

39、終端設備，所述終端設備與所述定位儀之間無線信號連接，所述終端設備被配置為執(zhí)行如上所述的用于井下定位儀的在線診斷方法。

40、根據(jù)本發(fā)明一個實施例，所述定位儀包括：

41、電源模塊，被配置為給各模塊供電；

42、uwb定位模塊，被配置為發(fā)送uwb信號；

43、以及無線通信模塊，被配置為與所述終端設備建立無線信號連接。

44、根據(jù)本發(fā)明實施例的一種計算機設備，包括：

45、處理器；

46、存儲器，用于存儲可執(zhí)行指令；

47、其中，所述處理器用于從所述存儲器中讀取所述可執(zhí)行指令，并執(zhí)行所述可執(zhí)行指令以實現(xiàn)如上所述的用于井下定位儀的在線診斷方法。

48、根據(jù)本發(fā)明實施例的一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，當所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，使得處理器實現(xiàn)如上任一項所述的用于井下定位儀的在線診斷方法

49、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

50、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。