隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對礦山安全生產(chǎn)要求越來越高，煤礦事故的死亡率居高不下、安全事故頻發(fā)，對煤礦安全生產(chǎn)帶來巨大壓力。近年來，我國煤礦安全事故數(shù)量持續(xù)增加，其中非正常死亡的比例較高，煤礦安全事故已經(jīng)成為影響我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要因素之一。隨著信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)在礦業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，礦用無線定位技術(shù)已經(jīng)逐漸在煤礦行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，不僅能實現(xiàn)實時定位和快速反應(yīng)功能，還可以與其他系統(tǒng)互聯(lián)互通。煤礦人員定位作為瓦斯含量自動監(jiān)測系統(tǒng)中的重要一環(huán)，可在一定程度上對巷道內(nèi)所有人員精準(zhǔn)定位、實時軌跡展示、通風(fēng)預(yù)警、人員位置管理等安全管理環(huán)節(jié)提供有效支撐。
1.精準(zhǔn)定位
煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，存在許多未知因素，導(dǎo)致井下的人員定位精度難以保證，但在一定程度上，可以提升人員定位的精準(zhǔn)度，避免井下存在的安全隱患。在井下，所有人員均處于一種高度分散的狀態(tài)，一旦發(fā)生意外情況，很難及時得到人員位置信息，也無法及時反應(yīng)出當(dāng)前現(xiàn)場狀況。采用煤礦無線定位技術(shù)，能精確確定人員位置并在人員位置上形成一個網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對井下人員位置的實時監(jiān)控和管理，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到煤礦安全監(jiān)控中心管理平臺，以便系統(tǒng)管理員及時了解井下安全情況，確保安全生產(chǎn)工作順利開展。井下人員實時動態(tài)軌跡展示：可通過煤礦無線定位系統(tǒng)實時展示井下各崗位員工工作軌跡及個人基本信息，便于管理者掌握井下工作狀態(tài)、員工位置等相關(guān)情況；同時通過手機 APP能實時查看礦區(qū)各區(qū)域內(nèi)員工工作狀態(tài)；同時借助井下數(shù)據(jù)共享功能，還能讓不同單位的員工輕松獲取所在單位當(dāng)前人數(shù)及位置等信息；能夠?qū)崿F(xiàn)員工軌跡查詢、預(yù)警發(fā)布等功能。安全監(jiān)控管理中心還可以根據(jù)人員狀態(tài)監(jiān)控人員位置狀態(tài)，為管理者提供有效參考和輔助決策建議。
2.實時軌跡展示
人員定位系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用，主要為巷道內(nèi)的人員信息和人員定位信息提供數(shù)據(jù)支撐，以便及時對每一名進(jìn)入巷道人員的信息進(jìn)行記錄，并在出現(xiàn)危險的情況下迅速做出反應(yīng)。因此，當(dāng)井下出現(xiàn)緊急情況時，可快速準(zhǔn)確地找到各個區(qū)域的人員，并及時采取應(yīng)對措施。人員定位系統(tǒng)能夠自動記錄井下人員的實時軌跡，并將其與定位位置信息關(guān)聯(lián)并生成報告，便于管理者及時了解人員位置變化，避免出現(xiàn)人員突然離開或在無人監(jiān)管的情況下偷偷進(jìn)入危險區(qū)域的現(xiàn)象發(fā)生。
3.通風(fēng)預(yù)警
通風(fēng)預(yù)警功能是對礦井通風(fēng)進(jìn)行有效控制的手段之一。礦井通風(fēng)系統(tǒng)中瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測與分析，能夠反映礦井通風(fēng)的情況，進(jìn)而進(jìn)行通風(fēng)調(diào)度，保證礦井的正常安全生產(chǎn)。瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)向各個采掘工作面?zhèn)骰兀ㄟ^傳感器數(shù)據(jù)和軟件算法，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)，計算采掘工作面瓦斯?jié)舛鹊刃畔?，并進(jìn)行預(yù)警。對于瓦斯?jié)舛犬惓］^大的工作面，可通過對采掘工作面瓦斯?jié)舛鹊膶崟r監(jiān)測，快速實現(xiàn)通風(fēng)預(yù)警；對于通風(fēng)異常較大的工作面，進(jìn)行瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測，根據(jù)瓦斯?jié)舛茸兓闆r做出判斷，防止瓦斯事故的發(fā)生，保證礦井的安全生產(chǎn)。通過定位系統(tǒng)對開采區(qū)域內(nèi)部的瓦斯?jié)舛茸兓M(jìn)行實時監(jiān)測與分析，可為生產(chǎn)決策提供有力依據(jù)，從而實現(xiàn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)的有效管理和調(diào)度，確保安全生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
4.人員位置管理
人員位置管理功能是基于北斗定位、 GPRS定位等技術(shù)，將井下人員的實時位置數(shù)據(jù)采集、存儲和顯示，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析預(yù)測。結(jié)合礦井人員定位的高精度定位，實現(xiàn)井下人員精確定位及高效管理的目標(biāo)。一旦出現(xiàn)異常情況，可立即在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)警和通知，降低事故發(fā)生幾率。同時，可對井下人員進(jìn)行身份認(rèn)證，確保所有人員都為當(dāng)班工作人員，便于進(jìn)行生產(chǎn)管理。此外，當(dāng)井下發(fā)生突發(fā)事故時，系統(tǒng)可以及時了解人員在井下的具體位置，并提供位置救援方案以及救援現(xiàn)場實時視頻圖像和音頻流，提高事故處理效率，降低突發(fā)事故的處理難度。
5.多終端聯(lián)動
礦區(qū)人員定位系統(tǒng)除了可以提供實時位置信息外，還可實現(xiàn)一鍵報警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等多項功能，為礦區(qū)管理人員提供了一套集安全預(yù)警顯示、位置管理、定位操作、調(diào)度指揮、智能分析、移動辦公于一體的智能化信息管理平臺。一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，系統(tǒng)將自動將現(xiàn)場情況發(fā)送給調(diào)度中心，實現(xiàn)人與人之間的實時聯(lián)動與溝通，減少現(xiàn)場的處置壓力，降低事故的發(fā)生概率。同時，還能實現(xiàn)對現(xiàn)場情況的智能化決策支持與管理，為礦區(qū)管理人員和礦區(qū)應(yīng)急管理人員提供決策支持的依據(jù)礦工在井下的作業(yè)環(huán)境變化頻繁，不能及時了解井下礦工情況也是煤礦不安全事件中常見的一種情況之一，因此要對礦井情況進(jìn)行實時監(jiān)控并將信息準(zhǔn)確傳遞到井下礦工身上可以說是一個技術(shù)難題，這就需要使用定位軟件來輔助管理和監(jiān)測礦井環(huán)境。目前在煤礦中應(yīng)用最廣泛的移動定位系統(tǒng)包括兩種：一種是基于基站技術(shù)的設(shè)備（如礦用 WiFi);另一種是基于位置管理系統(tǒng)的設(shè)備（如移動卡式定位器）。