隨著智慧礦山建設(shè)的不斷深入，智慧礦山正在逐漸成為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，而人與技術(shù)融合正在成為推動(dòng)礦山發(fā)展的核心因素之一。隨著煤礦建設(shè)的快速發(fā)展，煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，特別是近年來(lái)煤與瓦斯突出事故頻發(fā)，安全監(jiān)管難度越來(lái)越大。同時(shí)伴隨著國(guó)家對(duì)煤炭行業(yè)的整頓和整治，也為煤礦的安全生產(chǎn)管理提出了更高要求。在這樣的大背景下，基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)提供智能監(jiān)管解決方案成為煤礦行業(yè)的一個(gè)新趨勢(shì)。
由于煤炭具有生產(chǎn)周期長(zhǎng)、易受氣候變化影響極大同時(shí)也給管理帶來(lái)一定難度和較高安全風(fēng)險(xiǎn)這三大特點(diǎn)決定了管理人員以及整個(gè)礦井生產(chǎn)活動(dòng)都將是智能化狀態(tài)下運(yùn)行。基于NB-IoT設(shè)備在煤礦中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。由于礦井所處環(huán)境瞬息萬(wàn)變，在保證安全前提下做到及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)人員進(jìn)行定位管理很有必要，所以我們必須要針對(duì)煤礦行業(yè)針對(duì)高精度定位人員管理和生產(chǎn)進(jìn)行改進(jìn)和升級(jí)。
1.精準(zhǔn)定位
系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取井下區(qū)域準(zhǔn)確位置信息。為礦工提供安全、高效、精準(zhǔn)的井下作業(yè)方式。井下定位方式分為移動(dòng)定位和室內(nèi)定位，且井下位置會(huì)受到很多因素影響，比如風(fēng)速、光照等，導(dǎo)致定位偏差。通過(guò)部署一套精度較高的NB-IoT技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)井下人員的精準(zhǔn)定位，將為實(shí)現(xiàn)井下作業(yè)方式提供有力支撐。高精度人員定位技術(shù)可實(shí)現(xiàn)：可實(shí)時(shí)獲取井下區(qū)域?qū)崟r(shí)位置信息和定位方式（比如井下區(qū)域有障礙物時(shí)自動(dòng)感應(yīng)后及時(shí)向管理人員發(fā)出報(bào)警),避免誤報(bào)引起的系統(tǒng)癱瘓風(fēng)險(xiǎn)；還可以針對(duì)井上不同區(qū)域在日常保養(yǎng)及檢修時(shí)需要做好人員及設(shè)備的定位監(jiān)測(cè)；能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)井上各區(qū)域的位置信息；根據(jù)需要設(shè)置與井上不同區(qū)域?qū)崟r(shí)通訊與信息共享功能；還可根據(jù)需要添加或刪除相關(guān)標(biāo)簽等等；具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾能力；具有遠(yuǎn)程短信發(fā)送功能；可用于煤礦井下調(diào)度指揮中心。
2.應(yīng)急救援
針對(duì)礦山救援過(guò)程中的高精度定位需求，高精度人員定位系統(tǒng)可根據(jù)井下不同地點(diǎn)及工作環(huán)境提供針對(duì)性操作方案。通過(guò)將定位數(shù)據(jù)傳送至應(yīng)急救援中心的救援方案平臺(tái)，并通過(guò)視頻監(jiān)控及錄音錄像手段，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)救援中暴露出的各類安全隱患并實(shí)施針對(duì)性救援措施（如危險(xiǎn)區(qū)域安全警示、生命通道區(qū)域設(shè)置、緊急避險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置、安全隱患排查等）。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)可及時(shí)向調(diào)度及指揮中心反饋應(yīng)急救援行動(dòng)計(jì)劃及進(jìn)展情況。同時(shí)通過(guò)緊急避險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置可快速、有效地定位災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)位置及狀況（如地面照明、應(yīng)急照明等),可對(duì)災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)掌握、應(yīng)急救援方案及時(shí)作出調(diào)整和決策（如撤離、搶險(xiǎn)等）。通過(guò)高精度定位系統(tǒng)的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)有效地遠(yuǎn)程遙控操作、迅速反應(yīng)處理?yè)岆U(xiǎn)及安全狀況，及時(shí)有效地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。
3.定位監(jiān)測(cè)
通過(guò)高精度人員（高精度 RTK)定位設(shè)備可以對(duì)人員移動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且能夠及時(shí)對(duì)位置異常、軌跡異常等情況進(jìn)行報(bào)警或者向上級(jí)匯報(bào)，方便工作人員及時(shí)掌握相關(guān)信息。由于煤礦地處偏遠(yuǎn)，周圍又存在諸多災(zāi)害，所以很難實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及定位。而在此情況下，人員移動(dòng)軌跡分析是非常有必要的。借助高精度人員（高精度 RTK)定位設(shè)備對(duì)井下人數(shù)、位置、時(shí)間和路線等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究和定位。
能夠快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)信號(hào)并進(jìn)行應(yīng)急預(yù)警：如遇異常狀況則在第一時(shí)間內(nèi)向井下應(yīng)急指揮部發(fā)送報(bào)警信號(hào)提醒；若與地面監(jiān)控系統(tǒng)通信時(shí)收到異常信號(hào)，則系統(tǒng)可以在第一時(shí)間通知值班人員并發(fā)出預(yù)警預(yù)報(bào)；若井下發(fā)生事故，則能及時(shí)將事故信息反饋給上級(jí)指揮部門和應(yīng)急處置小組。此外對(duì)于某些危險(xiǎn)區(qū)域也有輔助監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：如一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域則可以立即接收定位信息并發(fā)出報(bào)警提醒；對(duì)于一些有毒有害區(qū)域（如瓦斯釋放井下等）則可以發(fā)出安全預(yù)警并發(fā)出報(bào)警信息；如果井口上設(shè)有攝像頭則可以觀察井口情況并對(duì)此進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像；這些大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)將為監(jiān)管人員做出科學(xué)決策提供重要依據(jù)。
4.身份驗(yàn)證
基于人員定位技術(shù)，在進(jìn)行身份驗(yàn)證時(shí)，需要提前輸入該人員身份。如果系統(tǒng)采集到了有權(quán)限的人的姓名、身份證號(hào)等信息，則可對(duì)該人員進(jìn)行認(rèn)證；若沒(méi)有權(quán)限的人獲取到信息，則需向管理中心發(fā)送預(yù)警通知。這就要求管理中心在接收監(jiān)管平臺(tái)的請(qǐng)求時(shí)，需要對(duì)該系統(tǒng)是否與該人員已建立了正式工作關(guān)系、已授權(quán)的身份狀態(tài)等進(jìn)行判斷。如果確定該人員身份已經(jīng)注冊(cè)完畢或可以使用后，也可以通過(guò)發(fā)送預(yù)警通知給管理層，進(jìn)行報(bào)警和后續(xù)處理。該功能對(duì)維護(hù)工作十分有利。