智慧礦山是一個(gè)對(duì)礦山所有作業(yè)進(jìn)行智能化管理的綜合性智慧系統(tǒng)。隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，在近幾年，智能礦山、智慧礦山已經(jīng)成為中國(guó)礦山行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)中極具發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)，已經(jīng)成為一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。煤礦作為一個(gè)高危行業(yè)，安全問題一直是煤礦行業(yè)永恒的話題。礦山安全問題一直都是煤礦行業(yè)所面臨的一個(gè)重大課題。
對(duì)于礦山行業(yè)而言，如何提高礦山安全生產(chǎn)水平，保障礦山企業(yè)的持續(xù)發(fā)展和安全是煤礦行業(yè)的一個(gè)永恒的主題。為了能夠幫助生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的安全隱患，智慧礦山系統(tǒng)必須要與多種傳感器融合在一起使用，這就需要定位技術(shù)具有非常高的準(zhǔn)確性和可擴(kuò)展性。
一、行業(yè)背景
煤礦在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位非常重要，在全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有很重要的地位，也是一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。我國(guó)煤炭行業(yè)處于初級(jí)階段，煤炭行業(yè)發(fā)展水平不高。在我國(guó)，目前在役礦井共273座，年產(chǎn)量達(dá)22億噸，占我國(guó)煤炭總產(chǎn)量的76%（2017年）。但近年來，我國(guó)煤炭行業(yè)發(fā)生了很多事故。例如2016年5月18日，晉煤集團(tuán)平煤神馬集團(tuán)山西焦煤集團(tuán)安源煤業(yè)公司四個(gè)礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故1死2傷。事故共造成18人死亡。2017年7月10日17時(shí)45分左右許，山西焦煤集團(tuán)安能集團(tuán)公司通縣能源集團(tuán)公司紅嶺煤礦發(fā)生一起透水事故，造成9人死亡,7人受傷。這起事故直接原因是因?yàn)樵诰伦鳂I(yè)時(shí)發(fā)生瓦斯爆炸。因此造成死傷20人（其中重傷6人）的重大事故發(fā)生后引起了各級(jí)部門和領(lǐng)導(dǎo)重視，經(jīng)過專家們的不懈努力和不斷探索改進(jìn)工作方式下最終成功治理了這起煤礦事故的發(fā)生。
二、行業(yè)需求
基于目前煤礦的實(shí)際情況，煤礦企業(yè)一般會(huì)配備多種傳感器，并且需要將這些傳感器與礦井水傳感器結(jié)合使用，以保證安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
目前應(yīng)用于礦山領(lǐng)域的定位技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面。
1.室內(nèi)定位：通過實(shí)時(shí)測(cè)量井下人員定位和軌跡跟蹤，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員和設(shè)備等位置信息（位置、當(dāng)前位置等）進(jìn)行及時(shí)分析決策，并將其納入到監(jiān)控系統(tǒng)中。通過將生產(chǎn)情況，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行信息交互，為生產(chǎn)管理提供決策依據(jù)，提高決策支持水平。
2.定位：實(shí)時(shí)查看井下各個(gè)區(qū)域位置如：鉆孔位置實(shí)時(shí)狀態(tài)；瓦斯氣體等有害氣體；工作面采空區(qū)回采工作面位置以及各支護(hù)位置；巷道內(nèi)情況；采掘工藝；地質(zhì)構(gòu)造情況；巷道走向；斷層深度等狀況；井下采掘工作面狀態(tài)等；工作面頂板情況；采掘工作情況；巷道維護(hù)狀況；掘進(jìn)進(jìn)退情況等。
3.人員定位：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下人員位置信息及狀態(tài)等信息。實(shí)現(xiàn)全過程監(jiān)管；數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)與分析；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成應(yīng)用管理能力等內(nèi)容。.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下采掘工作面、開拓作業(yè)區(qū)域、巷道、瓦斯?jié)舛鹊葼顟B(tài)信息并在大屏顯示等內(nèi)容。實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)給相關(guān)部門進(jìn)行預(yù)警和處理;
4.安全監(jiān)測(cè)：主要為礦井內(nèi)人員定位
三、技術(shù)路線
從采集的信息進(jìn)行分析，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，將結(jié)果通過平臺(tái)傳送到管理者手里。對(duì)于礦主來說，就可以實(shí)時(shí)了解整個(gè)生產(chǎn)過程中是否有異常情況發(fā)生，如發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)進(jìn)行處理，從而避免事故的發(fā)生。將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于各行業(yè)中，可將定位技術(shù)廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)、安全監(jiān)控等領(lǐng)域。利用定位技術(shù)可以定位于煤礦井下安全隱患和人員位置，通過定位設(shè)備將采集到的信息進(jìn)行有效整合與傳遞以便于管理人員可以及時(shí)準(zhǔn)確地掌握礦井內(nèi)情況及時(shí)采取相應(yīng)應(yīng)急措施。智能安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備：當(dāng)監(jiān)測(cè)到井下作業(yè)人員在安全區(qū)域時(shí)可發(fā)出警報(bào)信息；井下人員定位提醒時(shí)；設(shè)備巡檢（重點(diǎn)檢查）報(bào)警時(shí)可及時(shí)響應(yīng)報(bào)警提醒人員注意及時(shí)處理事故問題；可以有效地減少事故發(fā)生并及時(shí)將人員安全轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域。