隨著智能制造、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,智慧礦山作為智能制造的重要組成部分,也得到了飛速發(fā)展。尤其是近幾年來(lái),智能礦山系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛和成熟。而智慧礦山室內(nèi)定位系統(tǒng)就是智能礦山建設(shè)中不可缺少的一部分。
智能礦山室內(nèi)定位系統(tǒng)主要包括三部分:定位終端(智慧礦山專(zhuān)用定位終端)、定位基站(室內(nèi)定位設(shè)備);智能礦山室內(nèi)定位系統(tǒng)利用基站位置信息、通信協(xié)議信息對(duì)礦井內(nèi)設(shè)備進(jìn)行精確定位與跟蹤服務(wù)。
一、系統(tǒng)功能
1、精準(zhǔn)定位:系統(tǒng)在各生產(chǎn)區(qū)域安裝了電子標(biāo)簽,在電子標(biāo)簽的記錄數(shù)據(jù)上做了加密處理,有效地防止人為作弊。
2、安全監(jiān)控:通過(guò)智能定位系統(tǒng)可對(duì)各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)各類(lèi)設(shè)備(包括人、車(chē))的位置情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,在該區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)異常情況時(shí),可及時(shí)進(jìn)行報(bào)警,避免事故發(fā)生。
3、設(shè)備管理:對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電子標(biāo)簽進(jìn)行統(tǒng)一管理,包括電子標(biāo)簽的設(shè)置、電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與維護(hù)等功能。
4、生產(chǎn)監(jiān)控:對(duì)重點(diǎn)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警,并進(jìn)行安全預(yù)警,為企業(yè)的生產(chǎn)提供保障;通過(guò)無(wú)線傳輸功能將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所有實(shí)時(shí)信息及相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到調(diào)度中心,進(jìn)行調(diào)度管理、預(yù)警處理等活動(dòng);通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境情況、提前發(fā)出警報(bào);通過(guò)移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人員分布情況;通過(guò)大屏幕實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào);利用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸功能可實(shí)現(xiàn)緊急情況下安全事故快速響應(yīng)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮等輔助決策功能。
5、人員定位:通過(guò)定位基站可實(shí)時(shí)接收到井下人員位置信息,實(shí)時(shí)進(jìn)行定位控制,實(shí)現(xiàn)人員軌跡追蹤與管理等功能。
二、智慧礦山定位系統(tǒng)介紹
1.定位原理:通過(guò)移動(dòng)通信基站將定位信號(hào)發(fā)送至井下定位終端,將井下的實(shí)時(shí)位置信息發(fā)送至地面應(yīng)急指揮中心。
2.定位結(jié)果:在經(jīng)過(guò)信息傳輸后,系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)建立礦井信息模型,實(shí)時(shí)地分析出各個(gè)系統(tǒng)在井下運(yùn)行情況;在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,及時(shí)分析、綜合調(diào)度各個(gè)系統(tǒng)在不同時(shí)期的運(yùn)行情況并作出決策,為井下應(yīng)急管理提供決策依據(jù),及時(shí)采取措施提高安全生產(chǎn)水平;
3.定位原理:將采掘工作面上所有巷道的位置信息和地面監(jiān)控設(shè)施實(shí)時(shí)信息通過(guò)移動(dòng)通信基站天線發(fā)送到地面應(yīng)急指揮中心;
4.定位參數(shù):通過(guò)將井下各個(gè)信號(hào)源采集到的各個(gè)系統(tǒng)位置信息與地面現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行比對(duì)、分析后得出各個(gè)系統(tǒng)(包括采掘工作面狀態(tài))和各種設(shè)備(包括水泵、風(fēng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備)位置狀態(tài)信息,并通過(guò)信息處理系統(tǒng)將這些信息經(jīng)過(guò)處理后提供給現(xiàn)場(chǎng)工作人員,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作人員迅速定位事故區(qū)域。
三、數(shù)據(jù)處理與展示
智能礦用室內(nèi)定位技術(shù)是基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過(guò)基于無(wú)線通信協(xié)議的標(biāo)簽位置跟蹤技術(shù),實(shí)現(xiàn)了礦山不同區(qū)域位置之間的精準(zhǔn)定位。定位信息可分為3類(lèi):位置數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要是指系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備之間的實(shí)時(shí)位置及實(shí)時(shí)姿態(tài)信息,其中包括位置、狀態(tài)、軌跡、功率、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息;現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要指設(shè)備的狀態(tài)及歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等,主要包括位置偏差率、環(huán)境條件變化等信息;歷史數(shù)據(jù)是指記錄在設(shè)備上發(fā)生的事件。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)任務(wù),滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)管理需要。
智慧礦山定位系統(tǒng)通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)和室內(nèi)定位技術(shù)構(gòu)建的“高精度定位系統(tǒng)”為各行業(yè)提供了海量的數(shù)據(jù)支撐:各類(lèi)資源得到有效利用;海量信息得到全面利用;各種模式得到廣泛應(yīng)用;各種資源得到全面利用;各類(lèi)應(yīng)用獲得更多應(yīng)用;各種應(yīng)用獲得最優(yōu)資源配置。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在井下各個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位和管理服務(wù),能有效保證井下作業(yè)安全可靠性、生產(chǎn)高效性和環(huán)境適應(yīng)能力,對(duì)提高礦井安全生產(chǎn)水平作用顯著;為各級(jí)管理者帶來(lái)更多安全保障和便利空間效果。