5G通信在煤矿井下的应用探索

煤矿行业的“黄金十年”成为过去,恰逢5G通信技术兴起,如何响应国家文件号召,使煤矿产业适应新时代发展,成为了众多矿业人面临的问题。本文通过分析5G通信的各项技术,并对各项技术应用于煤矿生产做出适当分析,为煤矿行业转型升级,焕发生机提供了理论基础和依据。

井下人员定位的超宽带TWR改进算法

针对现有的煤矿人员定位系统定位精度较差、抗干扰能力较弱等问题,提出了一种基于超宽带无线通信技术的定位系统,改进TWR测距算法及硬件电路设计,通过仿真实验验证其可靠性。研究表明:当前使用的煤矿井下人员定位系统定位精度50 m,该定位系统定位精度达到0.8 m,误差范围具有显著的提升;电路设计时加入拨码开关,可以支持至少200人同时定位。该定位系统满足煤矿用人员定位系统的规定及标准。

井下超宽带人员定位的改进卡尔曼滤波算法

针对井下复杂环境对超宽带信号产生的干扰问题,提出卡尔曼滤波与超宽带TWR结合的改进算法。通过滤波处理当前测距数据和上一时刻的预测值及误差,计算系统状态的最优值,分离测距数据与误差,解析接收的定位数据规律,结合仿真实验与现场测试,验证该方法的可行性与可靠性。结果表明,定位轨迹更接近真实路线,且测距误差降低至10 cm范围内,定位误差降低至30 cm范围。