本发明涉及矿山作业人员定位领域，尤其是涉及一种地下开采矿山作业人员精准定位系统及方法。
背景技术：
1、地下矿山通常采用的是地下开采方式开采矿产资源。
2、地下矿山的生产过程是，由地表开掘井巷通达矿体，将矿体划分成若干个阶段(或盘区)，每一阶段(盘区)再划分为许多矿块(分条)，按照一定次序回采各矿块和阶段。矿山井下情况复杂，易发生瓦斯泄露，坍塌等致命事故。为了保证作业人员的安全，对他们的作业位置进行实时准确定位，非常重要。
3、cn111737391a公开了一种地下开采矿山作业人员精准定位方法，包括由基站、识别卡、解算服务器与计算机软件组成的定位系统；所述基站用于接受识别卡信息，并通过算法获得识别卡坐标位置；所述识别卡用于根据设置的时间间隔发射信号，解决了在地面计算机中只能获得两个基站之间人数和距离基站距离，不能获得两个基站中作业人员具体位置的问题。
4、然而，上述定位方法中定位方式较为单一，无法对定位数据进行自检，并且能耗较高，不方便地面工作人员及时了解地下作业人员的流动情况。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的定位方式较为单一，无法对定位数据进行自检，并且能耗较高，不方便地面工作人员及时了解地下作业人员的流动情况的缺陷，提供一种可以对定位数据进行自检，并且能耗较低，方便地面工作人员及时了解地下作业人员流动情况的地下开采矿山作业人员精准定位方法。
2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种地下开采矿山作业人员精准定位系统，包括：
3、计时模块，用于根据地面工作人员需要预设总控制端人员与矿山地下作业人员语音交互的时间间隔；
4、语音交互模块，用于地面总控制端人员与地下矿山作业人员即时语音交互，确认地下作业人员所在位置，并与定位数据比较，以确定有无错误损坏；
5、视觉检测模块，用于检测地下矿山环境情况，并进一步确定地下作业人员所在位置；
6、姿态检测模块，用于检测地下作业人员的工作姿态情况，以在地下作业人员出现身体不适等情况时及时得知；
7、gis模块，用于绘制地下作业人员的行走路线，分析和可视化位置数据。
8、本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案是，一种利用所述地下开采矿山作业人员精准定位系统对地下作业人员进行精准定位的方法，包括以下步骤：
9、步骤一、设备安装：在地下矿山巷道选择多个相距适当距离的位置分别安装相应定位基站，同时，地下作业人员人人佩戴定位器；
10、步骤二、位置定位：定位基站发出定位信号，定位器接收到信号后发出响应信号，得到信号的到达时间差和信号传输速度；
11、步骤三、数据处理：对步骤二中得到的信号到达时间差和信号传输速度进行去噪、滤波与校准处理，并建立模型；
12、步骤四、定位计算：基于卡尔曼滤波算法，通过步骤三的模型计算目标物体的位置；
13、步骤五、输出结果：将计算得到的地下作业人员位置信息输出至矿山地面总控制端，完成定位。
14、进一步，在步骤一中，定位基站包括uim基站和zigbee节点，定位器内设置有uim模块和zigbee模块，uim基站与uim模块在地下矿山发生紧急情况时进行连接与定位工作，zigbee节点与zigbee模块在地下矿山状态未发生紧急情况时进行连接与定位工作。
15、进一步，在步骤二中，所述定位器会根据设置的时间间隔发出提示语音，该地下作业人员需要在指定的时间内进行语音回应，并说明自身所在位置。
16、进一步，在步骤五中，地面总控制端接收到位置数据时会对数据进行错误检测并纠错。
17、进一步，在步骤二中，定位基站会对地下矿山环境情况进行检测，并检测地下作业人员的工作状态。
18、进一步，在步骤五中，会将作业人员的位置信息存储在数据库中，然后使用这些数据绘制作业人员的行走路线，分析和可视化位置数据。
19、本发明具有以下有益技术效果：
20、1、本发明通过在地下矿山发生紧急情况时，通过uim基站与uim模块连接进行定位工作，在地下矿山状态平常时，通过zigbee节点与zigbee模块连接进行定位工作，zigbee定位技术功耗与速率较低，可以长时间运行定位检测，uwb定位技术功耗与速率较高，可以实现亚米级的定位精度，定位精度较高，通过zigbee定位技术与umb定位技术交替复合工作，保证检测精度的同时降低功耗，降低使用成本，方便人员使用；2、优选方案，本发明通过定位基站定位时，定位器会根据设置的时间间隔发出提示语音，该地下作业人员需要在指定的时间内进行语音回应，并说明自身所在位置，可以进一步确定地下作业人员的位置，并与定位基站检测数据相比较，以确定定位基站是否发生损坏错误，并且可以确定定位器是否佩戴在作业人员身上有无遗失；3、优选方案，本发明通过gis模块，会将作业人员的位置信息存储在数据库中，然后使用这些数据绘制作业人员的行走路线，分析和可视化位置数据，获取佩戴定位器作业人员的位置信息，记忆作业人员的行走路线并对这些数据进行储存，然后利用这些数据绘制作业人员的行走路线，可视化作业人员的行走路线信息，方便工作人员进行查看分析，以在行走方向为危险区域时提前对作业人员进行提醒，同时可以及时了解地下作业人员的流动情况，在危险发生时迅速找到相关地下作业人员。
1.一种地下开采矿山作业人员精准定位系统，其特征在于，包括：
2.一种利用权利要求1所述地下开采矿山作业人员精准定位系统进行的作业人员精准定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种地下开采矿山作业人员精准定位方法，其特征在于，在步骤一中，定位基站包括uim基站和zigbee节点，定位器内设置有uim模块和zigbee模块，uim基站与uim模块在地下矿山发生紧急情况时进行连接与定位工作，zigbee节点与zigbee模块在地下矿山状态未发生紧急情况时进行连接与定位工作。
4.根据权利要求2或3所述的一种地下开采矿山作业人员精准定位方法，其特征在于，在步骤二中，定位器会根据设置的时间间隔发出提示语音，该作业人员在指定的时间内进行语音回应，并说明自身所在位置。
5.根据权利要求2或3所述的一种地下开采矿山作业人员精准定位方法，其特征在于，在步骤五中，总控制端接收到位置数据时会对数据进行错误检测并纠错。
6.根据权利要求2或3所述的一种地下开采矿山作业人员精准定位方法，其特征在于，在步骤二中，定位基站会对地下矿山环境情况进行检测，并检测作业人员的工作状态。
7.根据权利要求2或3所述的一种地下开采矿山作业人员精准定位方法，其特征在于，在步骤五中，会将作业人员的位置信息存储在数据库中，然后使用这些数据绘制作业人员的行走路线，分析和可视化位置数据。
