1.一种煤矿井下掘进机近距离安全检测系统，其特征是：该检测系统由安装在掘进机上的一个信标控制装置和多个分别由工作人员携带的移动采集装置组成；

所述的信标控制装置包括低频磁场发生单元、控制处理单元和校正单元；低频磁场发生单元安装在掘进机的四个端部，控制处理单元和校正单元安装在掘进机上；

所述的低频磁场发生单元由振荡器、有源滤波器、功放电路和发射天线组成；振荡器、有源滤波器、功放电路和发射天线顺序连接，其中振荡器的输入端与控制处理单元的输出端连接；

所述的控制处理单元由STM32微控制器、射频数据通讯电路、有线数据通讯电路、报警电路、供电电路、人机接口电路和接口电路组成；射频数据通讯电路、有线数据通讯电路和人机接口电路与STM32微控制器双向通讯连接，在STM32微控制器的输出端与报警电路和接口电路连接，接口电路与低频磁场发生单元的振荡器连接；有线数据通讯电路与校正单元的输入端连接；

所述的校正单元由低频磁场检测电路、STM32微控制器、有线数据通讯电路组成；低频磁场检测电路的输出端与STM32微控制器的输入端连接，STM32微控制器与有线数据通讯电路双向通讯连接，有线数据通讯电路与控制处理单元的有线数据通讯电路双向通讯连接；

所述的移动采集装置由低频磁场检测单元、检测控制单元组成；所述的低频磁场检测单元包括：天线、前级选频电路、信号选频放大电路和真有效值检测电路，天线、前级选频电路、信号选频放大电路和真有效值检测电路顺序连接；所述的检测控制单元包括：STM32微控制器、供电电路、射频数据通讯电路、报警电路和人机接口电路；供电电路为整机提供电源，射频数据通讯电路和人机接口电路与STM32微控制器双向通讯连接，STM32微控制器的输出端与报警电路连接，STM32微控制器的A/D输入端与低频磁场检测单元的真有效值检测电路的输出端连接。

2.权利要求1所述的煤矿井下掘进机近距离安全检测系统的检测方法，其特征是：检测方法：该近距离安全检测系统工作过程由危险区域划分、系统校正、移动采集装置MAD近距离检测、危险判断和报警响应流程构成；建立二维平面坐标系并制定危险区域模型，在坐标系内，确定危险区域内各点的坐标数据信息，并将该信息存储于控制处理单元；系统校正和移动采集装置MAD近距离检测选用绕射性强的低频电磁场作为信号媒介；

具体检测方法如下：

第一步：控制处理单元控制校正单元根据周围环境变化对系统检测数据进行校正；

第二步：掘进机周围工作人员数最大为n人时，系统配置n个移动采集装置MAD，并将移动采集装置MAD编号为1～n，工作时n个移动采集装置MAD的全部或部分在有效通讯范围；信标控制装置的控制处理单元依次产生1、2、3、…、n个同步数据信号，并通过射频数据通讯电路将同步数据信号发送给周围所有的移动采集装置MAD，在有效通讯范围内的移动采集装置MAD将返回检测数据，不在有效通讯范围内的移动采集装置MAD，系统将设置返回数据为空；系统以此规则完成和多个移动采集装置MAD间的交互通讯，定义完成全部移动采集装置MAD的数据通讯为一个扫描周期；

第三步：在进行数据通讯的同时，控制处理单元依次控制低频磁场发生单元的工作顺序；设四个低频磁场发生单元编号为A、B、C、D，当控制处理单元产生1、5、9、…同步数据信号时，控制处理单元控制低频磁场发生单元A工作，移动采集装置MAD接收到这些数据信号时将记录下此时由A产生的电磁场强度值；当产生2、6、10、…同步数据信号时，控制低频磁场发生单元B工作，移动采集装置MAD接收到这些数据信号时将记录下此时由B产生的电磁场强度值；同理，低频磁场发生单元C、D的工作同步数据信号为3、7、11、…和4、8、

12、…；以20个移动采集装置MAD为例，在一个扫描周期后，每个移动采集装置MAD都将记录A、B、C、D四组、每组共5个数据，移动采集装置MAD计算每组数据的平均值；如果某个移动采集装置MAD不是一直在有效通讯范围内，则该移动采集装置MAD只将在有效通讯范围内时检测到的数据计算平均值；从第二个扫描周期开始，移动采集装置MAD编号与收到的同步数据信号一致的移动采集装置MAD在记录当前场磁场强度的同时，将自身记录存储的上一周期的每组检测数据平均值发送回控制处理单元；

第四步：控制处理单元根据移动采集装置MAD返回的数据，计算每个移动采集装置MAD的具体位置，当有移动采集装置MAD出现在报警或停机区域时，控制处理单元将控制报警电路或控制掘进机作出停车的响应。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下掘进机近距离安全检测系统的检测方法，其特征是：所述步骤三中，控制处理单元在接收到一个移动采集装置MAD的四组数据计算出移动采集装置MAD位置信息的方法：(1)存储A、B、C、D四组数据的平均值；

(2)将A、B、C、D四组数据平均值中较大的三个值(即磁场强度平均值)转换为距离信息，本系统应用的转换数学模型如下：2

L＝λe-(x+σ)/θ+ax+b

L为距离值(/cm)，x为磁场强度值(检测得电压信号/mv)，λ为模型的比例系数，σ为模型的距离系数，θ为模型的倍率系数，由大量测量数据和计算机模拟仿真得出，现给出一组模拟井下环境计算机仿真得出的参数值，λ＝3.099e+004，σ＝3.613，θ＝7.418，λ、σ、θ在应用过程中保持不变；ax+b为系统的微调校正环节，随着环境的变化，对参数a，b进行调整校正系统；

(3)控制处理单元根据计算方法步骤(2)中得到的三个距离数据通过三边定位算法计算出该移动采集装置MAD的位置信息。

4.根据权利要求2所述的煤矿井下掘进机近距离安全检测系统的检测方法，其特征是：所述的步骤一中校正单元的校正机制：定义系统完成校正的时间为校正周期；系统工作先执行一次校正周期，而后执行10次扫描周期，以后1次校正周期和10次扫描周期依次交替执行；

(1)设校正单元与低频磁场发生单元A、B、C、D的距离分别为L1，L2，L3，L4；

(2)控制处理单元向校正单元发送1’、2’、3’、4’的同步数据，发送1’时，控制处理单元控制低频磁场发生单元A工作，发送2’时，B工作，C、D类似；校正单元接收到1’时，检测并记录此时A发出的磁场强度值，接收2’时，检测并记录B发生的磁场强度值，C、D类似；

校正单元记录下A、B、C、D发生四个磁场强度值x1，x2，x3，x4后，将记录下的数据发送回控制处理单元；

2

(3)控制处理单元将校正单元返回的数据值x1，x2，x3，x4代入L'＝λe-(x-σ)/θ中，计算得到校正单元与A、B、C、D的距离分别为L1’、L2’、L3’、L4’；L-L’＝ax+b，由L1-L1’，L2-L2'计算得校正环节ax+b的一组参数a1、b1，由L3-L3’，L4-L4'计算得校正环节ax+b的另一组参数a2、b2，最终由a1、a2的平均值和b1、b2的平均值得到实时校正参数a，b。