智慧礦山室內(nèi)定位系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的應用，實現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控、隱患排查治理、環(huán)境監(jiān)測和智能化決策分析，將對煤礦的生產(chǎn)作業(yè)進行實時監(jiān)控、管理和決策，提升傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)和管理水平。智慧礦山室內(nèi)定位系統(tǒng)主要包括了定位終端設備、室內(nèi)定位網(wǎng)絡與云平臺系統(tǒng)，其中通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將各種傳感器應用到生產(chǎn)現(xiàn)場進行實時控制、監(jiān)測。物聯(lián)網(wǎng)終端設備：安裝在井下各種傳感器上的數(shù)據(jù)采集設備，通過通信模塊與各種傳感器采集到的信息進行傳遞后，通過云平臺控制后臺管理或報警分析。智慧礦山室內(nèi)定位技術(shù)可以實現(xiàn)現(xiàn)場實時的遠程智能巡檢，以及安全監(jiān)控大數(shù)據(jù)分析。
1.定位技術(shù)概述
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實現(xiàn)萬物互聯(lián)，同時也給各個行業(yè)帶來了更多的需求。根據(jù)定位系統(tǒng)本身的功能劃分，物聯(lián)網(wǎng)室內(nèi)定位系統(tǒng)可以分為室內(nèi)定位方法和室外定位方法兩大類。從室內(nèi)定位角度來說，室內(nèi)定位方法包括3種: LoRa短距離定位法(Radio Line Radio)、M2M蜂窩定位法(M2M Signal Detection Case)、 UWB短距離定位法(UWB Mobile Case)等。在室內(nèi)定位方面，以 UWB短距離定位法為代表的 RFID技術(shù)在市場上應用非常廣泛，是目前最常用的室內(nèi)定位技術(shù)之一。另外，在室外定位方面，衛(wèi)星導航(GPS)具有成本經(jīng)濟、定位精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點也是室內(nèi)定位系統(tǒng)的選擇。在室內(nèi)定位系統(tǒng)中，射頻技術(shù)主要由發(fā)射（接收機）以及接收發(fā)射機產(chǎn)生的信號構(gòu)成。
2.定位技術(shù)應用場景
智慧礦山室內(nèi)定位系統(tǒng)主要包括兩大應用場景，一個是井下礦工的巡檢，另一個是井下輔助人員的定位和安全管控。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在井下監(jiān)控、安全管控各環(huán)節(jié)的應用，可以有效地解決傳統(tǒng)煤礦井下作業(yè)環(huán)境惡劣、監(jiān)管難度大，傳統(tǒng)巡檢成本高，職工勞動強度大等問題，提高了巡檢效率，減少安全事故的發(fā)生，實現(xiàn)了隱患的排查治理和自動化決策。井下輔助人員的定位和安全管控應用首先需要在井下安裝傳感器進行日常巡檢，如井下輔助人員所在位置環(huán)境有無瓦斯積聚等情況，再將這些信息發(fā)送到云平臺來進行相關分析和處理，從而完成現(xiàn)場巡檢過程中對安全的監(jiān)控和管理，提升礦山安全生產(chǎn)水平。同時智能定位系統(tǒng)還可以有效實現(xiàn)人員的安全管控、隱患排查治理和安全生產(chǎn)監(jiān)測大數(shù)據(jù)分析。如應用于礦井主運輸系統(tǒng)（煤炭運輸）的智能化監(jiān)管系統(tǒng)就是基于北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)+ GPS+ RTK等定位技術(shù)進行全方位智能化管理，實現(xiàn)井下人員在工作環(huán)境中，通過手機或定位終端可以實時定位到當前所在位置，實現(xiàn)對人員安全有效監(jiān)管。
3.定位技術(shù)應用優(yōu)勢
室內(nèi)定位系統(tǒng)具有較強的實時性，不受外界因素影響，定位系統(tǒng)可以隨時進行部署和使用，定位誤差較小，穩(wěn)定性較高，適應各種惡劣的應用環(huán)境。定位精度較高，相對室內(nèi)定位技術(shù)來說，室內(nèi)定位設備可以滿足各種場景的需求，可以精準地定位到人員位置。因此定位系統(tǒng)可適用于井下復雜環(huán)境和惡劣環(huán)境，可以有效提升礦工的安全系數(shù)，減少事故發(fā)生風險程度。室內(nèi)定位系統(tǒng)可作為礦山安全管理中重要的信息傳輸手段之一，實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集分析，提高信息統(tǒng)計分析能力，實現(xiàn)實時預警功能，輔助決策，提高礦工安全工作能力及工作效率，提升安全生產(chǎn)保障水平與應急救援能力。而傳統(tǒng)的工作方式是通過人工巡檢，人員無法及時到達現(xiàn)場，給安全監(jiān)管工作帶來很大的隱患等，采用該定位系統(tǒng)便可避免這種隱患發(fā)生，提升安全生產(chǎn)水平，保證礦井生產(chǎn)作業(yè)的安全生產(chǎn)。
4.智慧礦山室內(nèi)定位系統(tǒng)解決方案
基于井下的各種傳感器，實時獲取井下的環(huán)境信息，通過無線網(wǎng)絡連接到傳感器，實時采集井下環(huán)境信息，結(jié)合大數(shù)據(jù)算法，自動形成井下環(huán)境的可視化地圖，實現(xiàn)信息全面掌控，及時采取針對性整治措施，及時進行預警處置。智慧礦山室內(nèi)定位系統(tǒng)方案主要包括：通信終端設備、定位網(wǎng)絡與云平臺系統(tǒng)。通信終端設備是為井下各類車輛提供信號的終端設備，包括車號識別器(TCP/IP)、車牌識別器和人員定位裝置(LCD/GPRS)等。網(wǎng)絡設備為提供井下無線網(wǎng)絡的通信協(xié)議和網(wǎng)絡參數(shù)制定標準，根據(jù)井下實時信息提供信號覆蓋范圍內(nèi)的移動通信基站信息和無線基站布設數(shù)據(jù)；采用基于低功耗廣域天線技術(shù)為車內(nèi)提供有效定位與通信信號覆蓋，并自動采集井下各傳感器收集到的車輛運行信息；采用超低功耗廣域天線技術(shù)為車內(nèi)提供有效定位和通信信息覆蓋，并自動采集傳感器獲得的車輛運行數(shù)據(jù)和信號數(shù)據(jù)；采用基于云端服務器技術(shù)為礦內(nèi)設備提供高效的管理工具與應用支撐（可以是智能 APP支持);最后采用 GPS/北斗定位導航以及無線定位技術(shù)為現(xiàn)場人員提供準確、可靠的位置信息解決方案。