礦山智慧化，已經(jīng)成為了礦山安全生產(chǎn)的重要發(fā)展方向，而基于位置的技術(shù)可以幫助礦山企業(yè)有效地進(jìn)行安全管理、信息傳輸、風(fēng)險(xiǎn)管控和設(shè)備故障排查，同時(shí)還能為采礦作業(yè)人員提供井下作業(yè)環(huán)境下的數(shù)據(jù)、事件等及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。但傳統(tǒng)的方法是在井下布置大量傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下信息、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦燈狀態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦井中所有設(shè)備參數(shù)以及控制礦燈開(kāi)啟。但是，傳統(tǒng)的方法雖然可以快速而有效地解決這些問(wèn)題，但也存在一定的局限性。隨著智能礦山技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣，利用北斗定位系統(tǒng)來(lái)對(duì)礦面人員進(jìn)行安全信息采集并進(jìn)行精確定位和管理成為了一種趨勢(shì)和需求。
一、定位需求
礦面人員的安全管理是整個(gè)地質(zhì)安全管理的重要組成部分，是整個(gè)地質(zhì)環(huán)境的最基本要求之一，也是礦山企業(yè)必須關(guān)注的重要方面。通過(guò)在井下建立一套人員位置管理系統(tǒng)，可以對(duì)井下人員在井口、巷道和工作面的位置信息和安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理。并通過(guò)信息采集手段有效實(shí)現(xiàn)井口范圍內(nèi)資源的優(yōu)化配置，同時(shí)還能對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證在出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)反饋給相關(guān)人員。通過(guò)井口的位置信息和安全狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)井下生產(chǎn)人員的精細(xì)化管理。
二、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定位
在采掘現(xiàn)場(chǎng)，由于開(kāi)采過(guò)程中地質(zhì)情況復(fù)雜多變，往往會(huì)造成設(shè)備損壞、人員誤入等情況發(fā)生，如何快速、準(zhǔn)確地獲取井下生產(chǎn)作業(yè)人員的位置信息也是礦山智慧化的重要內(nèi)容之一。利用北斗高精度定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)井下人員的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與共享，不僅可以實(shí)現(xiàn)人員位置的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與管控，還可以實(shí)現(xiàn)采掘面現(xiàn)場(chǎng)施工及設(shè)備管理等多種功能。
利用北斗高精度定位技術(shù)采集井下作業(yè)人員位置信息具有以下優(yōu)點(diǎn)：
首先，該技術(shù)能避免因采掘作業(yè)點(diǎn)在礦井中的布設(shè)導(dǎo)致的設(shè)備布設(shè)錯(cuò)誤問(wèn)題；
其次，該技術(shù)采集的相關(guān)信息具有時(shí)效性強(qiáng)、信息準(zhǔn)確可靠的特點(diǎn)；
最后可實(shí)現(xiàn)采掘作業(yè)區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行精細(xì)化管理。
此外，借助北斗高精定位系統(tǒng)采集的位置信息和各類(lèi)數(shù)據(jù)，礦井管理人員能夠便捷地將井下開(kāi)采所產(chǎn)生的異常情況反饋給管理人員，使其能夠第一時(shí)間了解到工作面內(nèi)所有的人的位置情況、相關(guān)信息以及事故處理進(jìn)展等信息，為及時(shí)處理突發(fā)情況奠定了基礎(chǔ)。
三、快速定位
實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)的精確定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在井下作業(yè)時(shí)的人員快速定位，降低礦工們的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免礦工們誤判情況。當(dāng)?shù)V工們?cè)诰伦鳂I(yè)時(shí)，就能夠通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與井下監(jiān)控中心進(jìn)行互聯(lián)互通。當(dāng)系統(tǒng)收到定位數(shù)據(jù)后經(jīng)過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中通訊中心的分發(fā)，可以有效地將工作狀態(tài)、任務(wù)執(zhí)行情況等信息傳送到手機(jī)上；同時(shí)，系統(tǒng)也可以通過(guò)短信發(fā)送到礦下井下的各個(gè)安全監(jiān)控中心。定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在井下10米左右的距離內(nèi)，將實(shí)時(shí)定位的結(jié)果發(fā)送到手機(jī)上。除此之外，系統(tǒng)還可以對(duì)礦工們?cè)诰碌奈恢米兓闆r進(jìn)行記錄。
四、位置信息回傳
煤礦生產(chǎn)中，由于礦燈發(fā)出的電光信號(hào)受到了一定的影響，導(dǎo)致無(wú)線通信無(wú)法正常工作。因此通過(guò)高精度定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的實(shí)時(shí)回傳。礦面可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將礦井內(nèi)所有的設(shè)備的信號(hào)通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)桨踩O(jiān)控中心（可實(shí)現(xiàn)手機(jī)遠(yuǎn)程控制),同時(shí)監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)還會(huì)對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行匯總處理。
五、可視化監(jiān)管及安全監(jiān)控
可視化監(jiān)管：利用高精度定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)井下人員、車(chē)輛實(shí)時(shí)跟蹤定位及信息的傳輸，可在可視化管理平臺(tái)上對(duì)礦車(chē)狀態(tài)、車(chē)輛行駛軌跡等信息進(jìn)行呈現(xiàn)以及控制，并可對(duì)礦車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程對(duì)講機(jī)調(diào)度及車(chē)輛救援指揮；
可視化數(shù)據(jù)：通過(guò)可視化的監(jiān)控畫(huà)面，結(jié)合語(yǔ)音通信系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工狀態(tài)、人員安全情況、危險(xiǎn)區(qū)域?qū)崟r(shí)實(shí)現(xiàn)音視頻和數(shù)據(jù)傳輸；
可視化分析：通過(guò)可視化分析大屏可以快速了解現(xiàn)場(chǎng)施工內(nèi)容和重點(diǎn)工作。及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情并在第一時(shí)間處置，同時(shí)還可以通過(guò)大屏展示實(shí)時(shí)畫(huà)面以及現(xiàn)場(chǎng)人員數(shù)據(jù)報(bào)表等；
可視化事件報(bào)告：通過(guò)可視化告警提醒設(shè)備人員及時(shí)撤離危險(xiǎn)區(qū)域或者對(duì)礦車(chē)故障進(jìn)行遠(yuǎn)程救援，也可以及時(shí)對(duì)地面指揮中心推送的緊急情況進(jìn)行反饋。此外，在可視機(jī)上實(shí)時(shí)展示施工人員的工作狀態(tài)和作業(yè)區(qū)域范圍。