煤矿井下超宽带信号路径损耗测量与分析

作者：窦学丽; 牛永刚; 殷鹏; 李京生; 栾良良; 蓝祥

来源：工矿自动化, 2020, 46(10): 99-103.

DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.17667

• 井下动目标精确定位
• 超宽带
• UWB
• 路径损耗
• 平均路径损耗
• 阴影衰落
• 定位基站

针对目前高精度超宽带(UWB)信号井下路径损耗特征研究多采用理论建模与仿真实验手段,对井下UWB信号的实际测量研究较少的问题,选取在矿井中巷道尺寸、巷道墙壁材质、管道设施等环境条件比较普遍的架空乘人装置(猴车)运行巷道及环境恶劣、煤尘浓度高、地面积水严重的掘进工作面2个典型场景对UWB信号进行路径损耗测量与分析。结果表明:①2种巷道环境内的UWB信号路径损耗指数均小于2,巷道的波导效应导致了UWB信号比自由空间有更好的传播特性;巷道内UWB定位系统的定位基站部署间隔可比地面自由空间传播场景的定位基站部署间隔更大。②同一矿井内,巷道环境不同,路径损耗特征也不一样;掘进工作面路径损耗指数、阴影衰落方差均与猴车运行巷道的路径损耗指数、阴影衰落方差有较大差异。③从掘进工作面巷道内单个测试点位对比看,非视线传输NLOS环境比视线传输LOS环境的路径损耗大,NLOS环境的巷道内需要部署更密集的定位基站。所得结果可用于指导矿井UWB精确定位系统部署方案设计。