智慧礦山是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井生產(chǎn)過(guò)程、安全生產(chǎn)條件、安全管理水平等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，提高企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平；同時(shí)能對(duì)突發(fā)事件快速反應(yīng)，采取有效措施制止或降低事故損失，提升煤礦的本質(zhì)安全系數(shù)。智慧礦山的實(shí)現(xiàn)必須建立在對(duì)井下、地面數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理與監(jiān)控、預(yù)測(cè)預(yù)警等多項(xiàng)功能為一體的通信系統(tǒng)；uwb超寬帶技術(shù)是通過(guò)光信號(hào)作為載體來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)?，主要作用是?shí)現(xiàn)超寬帶通信。通過(guò)控制 UWB (Optical wave base)無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了礦井所有工作人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在智慧礦山建設(shè)過(guò)程中，將安全管理系統(tǒng)(EMIS)與安全防范系統(tǒng)(SPS)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，這樣就可以利用現(xiàn)有資源對(duì)井下設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
1、遠(yuǎn)程指揮調(diào)度
在智慧礦山建設(shè)過(guò)程中，系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)控等資源進(jìn)行整合，將煤礦所有的相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入到安全管理系統(tǒng)中。通過(guò) uwb超寬帶設(shè)備實(shí)現(xiàn)井下指揮調(diào)度功能。井下可通過(guò) UWB超寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在系統(tǒng)中，所有人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備遠(yuǎn)程查看井下情況。通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)度控制系統(tǒng)能夠快速解決井下實(shí)際需求。在出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)，應(yīng)急處置人員能迅速地趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援指揮，避免事故發(fā)生。而且應(yīng)急反應(yīng)能力得到提高，能夠快速做出反應(yīng)，使事故損失降低到最低程度，避免事故發(fā)生，降低事故帶來(lái)的損失。
2、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)
在井下巷道，傳統(tǒng)的通信方式已經(jīng)無(wú)法滿足井下長(zhǎng)距離監(jiān)控的需求。超寬帶技術(shù)具有極高的傳輸速率且不受干擾、無(wú)感、快速、可遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)煤礦井下全方位、多角度、全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)礦井的安全生產(chǎn)狀況。智能系統(tǒng)可以有效解決長(zhǎng)時(shí)間、大范圍布設(shè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所造成數(shù)據(jù)傳輸延遲、中斷、斷流等問(wèn)題。通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互及系統(tǒng)管理。同時(shí)可以將井下數(shù)據(jù)保存到云平臺(tái)；并且支持雙向數(shù)據(jù)交互，支持多種終端設(shè)備接入，速率支持到2 Mbps到10 Mbps以上并支持大容量數(shù)據(jù)傳輸容量處理和儲(chǔ)存能力。數(shù)據(jù)上傳后通過(guò)云服務(wù)器或者客戶端可以查看視頻，傳輸文件或者查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。采用超寬帶傳輸協(xié)議將信息以數(shù)據(jù)形式保存至云存儲(chǔ)服務(wù)器。
實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、事故應(yīng)急救援、緊急廣播等等。實(shí)現(xiàn)井下巷道監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急處理等功能。并實(shí)時(shí)監(jiān)控礦井環(huán)境應(yīng)急狀態(tài)：在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)將視頻信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)矫旱V安全管理系統(tǒng)，及時(shí)分析事故原因并采取措施控制事故發(fā)展或減少事故損失；實(shí)現(xiàn)對(duì)事故發(fā)生和應(yīng)急救援工作組織機(jī)構(gòu)設(shè)置和應(yīng)急指揮職能運(yùn)作情況進(jìn)行有效評(píng)估和監(jiān)管。
3、監(jiān)控視頻回放
針對(duì)傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法回放設(shè)備狀態(tài)或視頻信息，使用超寬帶網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行視頻回放，可以達(dá)到最優(yōu)視頻效果。智能調(diào)看權(quán)限：一次調(diào)看只能查看一段視頻，多段視頻時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)只能查看一次?？梢詫?shí)現(xiàn)多人同時(shí)查看。多人同時(shí)觀看時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)10秒。視頻內(nèi)容不能刪除。支持2路攝像機(jī)同時(shí)回放。錄像可在線查看。允許遠(yuǎn)程管理。在本地查看，可以直接在 PC上顯示畫(huà)面。用戶可以通過(guò)軟件設(shè)置查看時(shí)間和回放時(shí)間并通過(guò)電腦調(diào)看視頻、回放等等?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況回放相應(yīng)的視頻畫(huà)面和聲音，提高監(jiān)控的準(zhǔn)確性。對(duì)于回放過(guò)的視頻需要回放或者查看歷史視頻信息，可以打開(kāi)查看歷史記錄內(nèi)容，也可以手動(dòng)回放給客服查詢歷史記錄等功能。
4、應(yīng)急響應(yīng)
在應(yīng)急響應(yīng)時(shí)，將礦井應(yīng)急通信系統(tǒng)進(jìn)行集成，整合相關(guān)通訊設(shè)備，將井下通信系統(tǒng)升級(jí)為井下通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，提升應(yīng)急指揮系統(tǒng)通信質(zhì)量。將礦井發(fā)生的應(yīng)急事件和救援指揮信息直接發(fā)送到應(yīng)急指揮部進(jìn)行應(yīng)急處置。針對(duì)突發(fā)事件采取行動(dòng)應(yīng)急方式進(jìn)行救援，及時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)局面。可在應(yīng)急時(shí)使用無(wú)線數(shù)據(jù)采集、傳輸應(yīng)急監(jiān)測(cè)信息。同時(shí)利用超寬帶技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻通話，避免出現(xiàn)事故時(shí)與外界聯(lián)系障礙和通訊中斷造成影響救援。根據(jù)礦山實(shí)際情況，結(jié)合 uwb超寬帶信號(hào)特性，對(duì)其進(jìn)行編碼，發(fā)射出波長(zhǎng)為224 nm (UWB波長(zhǎng)176 nm)超寬帶信號(hào)，其能量密度為2.4 Gb/s,能夠與其他波長(zhǎng)同時(shí)接收，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的通信精度(1/10 s)。
由于 uwb超寬帶具有頻率寬及頻率高等特性，能夠在室內(nèi)、車內(nèi)使用且信號(hào)覆蓋范圍廣，抗電磁干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在礦井下可滿足應(yīng)急視頻傳輸、數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆４送?，通過(guò)超寬帶通信還可以實(shí)現(xiàn)井下?lián)岆U(xiǎn)救援、視頻會(huì)議、緊急通話、廣播等多種信息傳輸技術(shù)?？蓱?yīng)用于礦山企業(yè)內(nèi)部安全指揮、緊急信息報(bào)告、調(diào)度管理、事故統(tǒng)計(jì)分析、輔助決策、事故調(diào)查處理、安全生產(chǎn)監(jiān)管系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能。在應(yīng)急指揮過(guò)程中具有信息傳遞速度快、傳輸質(zhì)量高、傳輸距離遠(yuǎn)且無(wú)死角等優(yōu)點(diǎn)：支持應(yīng)急通信人員在井下遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)信息通信功能；在搶險(xiǎn)救援中可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)直播和點(diǎn)播節(jié)目，實(shí)時(shí)了解事故情況和救援處置進(jìn)程。提高礦山企業(yè)應(yīng)急管理能力水平和應(yīng)急處置能力。通過(guò)遠(yuǎn)程信息傳輸手段，保證安全防范工作人員及時(shí)準(zhǔn)確地掌握井下災(zāi)情信息及事故現(xiàn)場(chǎng)情況，提高對(duì)事故快速反應(yīng)應(yīng)急能力。避免災(zāi)害發(fā)生后造成不必要的損失及不良影響。同時(shí)可以保障礦工生命財(cái)產(chǎn)安全。
5、指揮中心辦公
煤礦安全生產(chǎn)指揮中心是安全生產(chǎn)管理及調(diào)度指揮下一步工作的中心管理平臺(tái)，要實(shí)現(xiàn)“三個(gè)一體化”（一體化、智能化、集成化、一體化）。目前礦井視頻監(jiān)控是一種較為有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控手段。但系統(tǒng)容易受到外界因素影響而失效或失控，事故后對(duì)人員安全疏散、救援等工作無(wú)法正常進(jìn)行。且存在大量突發(fā)事件時(shí)處理不及時(shí)等問(wèn)題。uwb超寬帶技術(shù)作為一種新興視頻技術(shù)，其主要應(yīng)用領(lǐng)域是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面；超寬帶技術(shù)主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)、手機(jī)等通信設(shè)備上，它是一種非對(duì)稱式無(wú)線技術(shù)：在寬帶上采用低噪聲和超寬帶低功耗的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸中以低延遲且穩(wěn)定可靠的無(wú)線通信；它可以與其他系統(tǒng)組成多個(gè)數(shù)據(jù)中心通訊網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)并與其他設(shè)備進(jìn)行通信；也可以與服務(wù)器相連；還可以通過(guò) UWB來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體視頻信號(hào)通信等多種業(yè)務(wù)需求；是一種先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)，是一種高科技手段。具有很高的實(shí)用價(jià)值。