远程联动:通过网络将定位结果推送至地面指挥中心。采集节点设备:小型化、易部署设计:
尺寸:15×8cm,可固定于巷道壁或放置于地面;
通信:支持 433mHz 无线与有线以太网双备份通信;
自诊断:内置故障检测模块,自动上报 “低电量、通信故障” 等状态。
辅助设备配套:完善装备体系:
应急电源:2000w 便携式发电机,为采集节点与分析终端供电;
信号增强器:部署于信号薄弱区域,提升射频信号强度;
矿井地图打印机:现场打印局部巷道地图,标注定位点与救援路线。
系统集成优化:确保各设备兼容协同:
通信协议:统一采用 modbus-RTU 协议,设备间数据交互无缝衔接;
校准机制:定期对采集节点进行时间与精度校准,误差控制在 1% 以内;
升级维护:支持远程固件升级,减少现场维护工作量。
六、多场景适配测试:矿井复杂环境的全面验证
【画面:模拟矿井测试现场,技术员构建 “高湿 + 粉尘 + 弯道” 复合场景:用喷雾制造 95% 湿度环境,撒布滑石粉模拟粉尘,设置 3 个 90° 弯道;张工在 500 米外模拟被困人员敲击巷道,分析系统仅用 8 分钟定位,误差 6 米;李工记录 “复合环境下定位准确率 92%,满足实战需求”。】
高湿粉尘环境测试:模拟矿井回采工作面环境:
条件:湿度 90%-95%,粉尘浓度 200mg/m3;
测试:500 米内定位误差 8-10 米,信号采集成功率 90%;
优化:为设备增加防尘滤网、除湿模块,准确率提升至 92%。
复杂巷道结构测试:覆盖直巷、弯道、交叉点、竖井等结构:
弯道测试:3 个 90° 连续弯道,定位误差 7 米,较直巷仅增加 2 米;
交叉点测试:4 条巷道交叉处,定位点准确落在目标巷道,无混淆;
竖井测试:垂直深度 200 米的竖井,定位误差≤5 米,穿透性良好。
信号干扰测试:模拟矿井机电设备干扰:
电磁干扰:靠近 10kw 电机,定位误差增加 3 米,仍≤10 米;
机械干扰:风机震动环境下,信号采集稳定,分析不受影响;
多信号干扰:同时存在多个敲击点信号,系统可区分并分别定位。
距离梯度测试:按 100 米梯度开展定位精度测试:
100 米内:误差≤3 米,准确率 98%;
100-300 米:误差 3-6 米,准确率 95%;
300-500 米:误差 6-10 米,准确率 92%;
500-800 米:误差 10-15 米,准确率 85%,满足救援基本需求。
极端温度测试:模拟矿井高温与低温环境:
高温(50c):设备连续工作 4 小时,定位精度无下降;
低温(-15c):电池续航缩短至 4 小时,但定位分析功能正常;
温度骤变:10 分钟内从 - 15c升至 50c,设备无死机、重启现象。
七、测试问题梳理与优化迭代:靶向改进的性能提升
【场景重现:问题分析会上,张工在黑板列出测试发现的问题:“800 米外信号弱定位不准”“多被困点同时定位卡顿”“粉尘堵塞采集孔”;技术团队针对性制定方案:李工提出 “增加信号中继器”,王工建议 “优化算法并行处理”,并在 1 个月内完成整改,复测显示问题全部解决。】
远距离定位优化:
问题:800 米外信号强度≤0.5mV,定位误差超米;
方案:每 300 米部署 1 个信号中继器,放大震动与射频信号;
效果:800 米定位误差降至米,准确率提升至 88%。
多目标定位优化:
问题:同时定位 5 个以上被困点时,分析系统卡顿,耗时增至分钟;
方案:优化 dSP 并行计算逻辑,采用 “分区域并行分析”;
效果:10 个目标同时定位耗时仍≤8 分钟,无卡顿。
粉尘防护优化:
问题:粉尘堵塞拾震器与麦克风采集孔,信号衰减率增加 20%;
方案:采用 “自清洁防尘网 + 定时反吹” 设计,每分钟反吹一次;
效果:粉尘环境下信号采集成功率从 90% 提升至 96%。
电池续航优化: