智慧礦山人員定位系統(tǒng)是智慧礦山建設(shè)和智慧煤礦建設(shè)的重要組成部分之一，通過(guò)采用 RFID、 LDWS、 Zigbee、 GPS等多種定位技術(shù)，實(shí)時(shí)采集井下人員信息，為煤礦安全生產(chǎn)提供可靠、及時(shí)的技術(shù)保障。智慧礦山人員定位系統(tǒng)采用北斗、 RFID等多種定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)井下人員精準(zhǔn)定位，實(shí)時(shí)采集井下人員位置信息。基于人員定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)的井下人員管理、人員定位報(bào)警處理、應(yīng)急指揮調(diào)度等功能也將是智慧礦山建設(shè)的重要內(nèi)容：可以為企業(yè)節(jié)約成本、減少安全事故隱患、提高生產(chǎn)效率和安全性。通過(guò)對(duì)井下作業(yè)人員及設(shè)備參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)顯示和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析整理，實(shí)現(xiàn)人員定位設(shè)備管理、定位報(bào)警處理與調(diào)度指揮等功能目前在我國(guó)煤礦行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，特別是中小型煤礦采用 RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)人員管理可滿足大型煤礦作業(yè)時(shí)對(duì)井下人員精準(zhǔn)定位需要；通過(guò) LDWS高精度定位技術(shù)結(jié)合北斗衛(wèi)星、 WiFi信號(hào)等多種射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)精確身份驗(yàn)證和位置管理，可滿足現(xiàn)代智能礦井生產(chǎn)建設(shè)中對(duì)井下工作面安全運(yùn)行管控需求；可以提高采掘工作面作業(yè)效率等。
一、系統(tǒng)基本原理
智慧礦山人員定位系統(tǒng)采用了高性能的通信技術(shù)與高精度、高可靠性、低成本的定位算法，基于上述四大技術(shù)的分析結(jié)果可以為煤礦井下人員的精確定位提供有力保障。在人員定位領(lǐng)域，基于高精度定位算法進(jìn)行的人員定位系統(tǒng)能夠精確區(qū)分井下人員，避免了人員被錯(cuò)誤跟蹤、誤入；能夠避免人工進(jìn)行身份驗(yàn)證與人員定位，避免誤入監(jiān)控人員視線；能夠避免井下人員的定位錯(cuò)誤操作，減少井下人員定位錯(cuò)誤操作的發(fā)生；還能夠確保井下人員之間、井下與地面之間的相互通信。同時(shí)基于該系統(tǒng)也能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控井下的關(guān)鍵設(shè)備和重要地點(diǎn)的生產(chǎn)工作狀況并提供安全監(jiān)控、安全決策、應(yīng)急救援以及對(duì)數(shù)據(jù)的查詢等功能。另外該系統(tǒng)還采用了基于定位信號(hào)的無(wú)線通信方式，可以將井上下井的主要人員和主要事件實(shí)時(shí)同步傳遞到地面數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，從而使地面數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)井下的關(guān)鍵設(shè)施和重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和管理。在該系統(tǒng)中每個(gè)人員定位信息都包含了其身份信息和任務(wù)信息，并且該系統(tǒng)提供了多種類(lèi)型的可視化顯示終端，包括視頻監(jiān)控終端以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備等等。
二、核心應(yīng)用場(chǎng)景介紹：
在煤礦行業(yè)，人員標(biāo)簽可實(shí)現(xiàn)精確的身份驗(yàn)證，對(duì)于防止冒頂病和瓦斯涌出，提高工作面生產(chǎn)安全等具有重要意義?；诒倍芳夹g(shù)、 WiFi信號(hào)等各種無(wú)線通信方式實(shí)現(xiàn)井下人員定位功能是現(xiàn)代智能礦井建設(shè)中必不可少的一部分。目前采用傳統(tǒng)方法和技術(shù)手段，可識(shí)別度低或不能識(shí)別而影響礦山開(kāi)采過(guò)程中礦井安全生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行及時(shí)預(yù)警。傳統(tǒng)方法通過(guò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一般需要幾個(gè)工作人員同時(shí)值守，甚至需要提前制定作業(yè)計(jì)劃才能保證工作進(jìn)度。而采用人員定位技術(shù)后在現(xiàn)場(chǎng)就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到每個(gè)作業(yè)人員的活動(dòng)軌跡，可以做到對(duì)井下作業(yè)車(chē)輛狀態(tài)、開(kāi)采區(qū)域位置等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析判斷，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情、及時(shí)報(bào)警處理。同時(shí)，通過(guò)對(duì)井下不同設(shè)備數(shù)據(jù)分析后可有效掌握設(shè)備運(yùn)行情況和作業(yè)狀態(tài)信息。
三、平臺(tái)功能模塊設(shè)計(jì)方案
1.人員身份識(shí)別模塊：提供各種基本身份認(rèn)證，如指紋、人臉、虹膜等多種指紋、人臉識(shí)別以及多種身份證、護(hù)照的快速登錄，確保被管理者能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的獲取相關(guān)信息，保證被管理者在工作中的高效性；
2.設(shè)備管理模塊：提供設(shè)備狀態(tài)管理、事件處理、遠(yuǎn)程診斷、安全報(bào)警管理、設(shè)備維護(hù)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、現(xiàn)場(chǎng)情況處理等模塊，并能夠?qū)Ρ还芾碚哌M(jìn)行報(bào)警提示；
3.現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊：基于當(dāng)前實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，提供人員數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，便于管理者及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)最新情況；
4.報(bào)警處理模塊：提供緊急情況下的處置預(yù)案和報(bào)警信息查詢功能，為管理人員快速準(zhǔn)確的作出反應(yīng)提供有力保障；
5.遠(yuǎn)程運(yùn)維模塊：提供遠(yuǎn)程運(yùn)維的功能，并通過(guò)設(shè)備和數(shù)據(jù)接口向管理部門(mén)及監(jiān)管單位提供及時(shí)、準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報(bào)表、安全生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)表、應(yīng)急救援資源報(bào)表等功能。
四、系統(tǒng)應(yīng)用方案分析
(1)現(xiàn)場(chǎng)方案：通過(guò)安裝在井下各個(gè)工作面的傳感設(shè)備以及各個(gè)出入口的傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下工作面人員的位置信息，對(duì)井下各區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，包括：巷道內(nèi)人員實(shí)時(shí)位置變化情況，人員出、入、出地點(diǎn)分析情況，并向管理者反饋。等等。
(2)管理方案：對(duì)所有進(jìn)入井下的人員進(jìn)行電子管理并將其準(zhǔn)確定位在井下位置，包括：出、入地點(diǎn)，、出地點(diǎn)時(shí)間等等；
(3)預(yù)警方案：在現(xiàn)場(chǎng)安裝了智能定位終端的人員經(jīng)過(guò)預(yù)警區(qū)域后，系統(tǒng)將在一分鐘內(nèi)向上級(jí)報(bào)告該區(qū)域所有人的情況，并向管理者發(fā)送告警；
(4)報(bào)警處理方案：系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別出進(jìn)入該區(qū)域內(nèi)的人員所處時(shí)間與地點(diǎn)。