智慧礦山，是一種對礦區(qū)的生產(chǎn)、管理與生活等各方面進行數(shù)字化的管理系統(tǒng)。通過應用傳感器、 RFID等信息識別技術(shù)，可實現(xiàn)礦區(qū)生產(chǎn)環(huán)境中各區(qū)域、各環(huán)節(jié)的實時管理與控制，提升礦區(qū)生產(chǎn)管理信息化水平、提高生產(chǎn)效率、減少事故損失。現(xiàn)在我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，煤炭產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟中最重要的組成部分之一。在我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)后不久，煤炭產(chǎn)業(yè)面臨嚴峻挑戰(zhàn)，新一輪科技革命浪潮正悄然興起。礦山作為重要資源保障和基礎設施建設項目之一，作為我國重要的能源和原材料基地之一，在我國經(jīng)濟快速發(fā)展過程中起著至關重要的作用。智慧礦山正是以數(shù)字化為特征，以信息化為手段，在無人值守條件下實現(xiàn)人員定位、安全監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度、應急救援等智能化功能和管理決策。
一、智慧礦山中 uwb精準人員定位原理
uwb精準人員定位系統(tǒng)通過對現(xiàn)場三維視頻和數(shù)據(jù)的采集，將每個采區(qū)（含硐室）的采掘工作面、采空區(qū)、放頂煤、頂板、巷道、風門等區(qū)域內(nèi)的作業(yè)人員進行實時位置數(shù)據(jù)采集，實時顯示各工作面作業(yè)人員的活動軌跡和位置變化情況，并可根據(jù)異常情況實時報警。根據(jù)井下現(xiàn)場人員行動軌跡與可視化數(shù)據(jù)顯示，對每一個具體場景、每個作業(yè)點進行可視化顯示，包括現(xiàn)場的人員數(shù)量、人數(shù)、位置、現(xiàn)場具體情況等信息展示與交互功能；人員位置信息統(tǒng)計分析工作包括人員軌跡分布記錄、人員信息分析等等。為人員軌跡自動跟蹤分析與預警提供了重要依據(jù)?；诳臻g坐標的人員定位技術(shù)(OWM)技術(shù)和地理信息技術(shù)構(gòu)成地理信息系統(tǒng)中重要的技術(shù)之一。高精度人員定位系統(tǒng)能實現(xiàn)人員精確定位與管理，實現(xiàn)對煤礦現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境實時監(jiān)測和監(jiān)控控制。
在人員定位方面具有以下特點：
•高精度：定位精度高；
•動態(tài)實時定位；
•現(xiàn)場可視化統(tǒng)計顯示實時工作情況以及人員位置信息；實時查看作業(yè)人員位置；實時歷史位置數(shù)據(jù)一目了然；自動定位導航、自動報警；實時操作和故障診斷；人員狀態(tài)顯示、視頻展示等功能；具有實時報警功能；可實時查詢采區(qū)工作面人員位置狀態(tài)；自動調(diào)度功能（遠程指揮);狀態(tài)統(tǒng)計結(jié)果顯示；安全操作提醒管理功能；當發(fā)生意外時人員救援功能等。
二、基于 RFID等信息識別技術(shù)人員定位技術(shù)
UWB無線射頻定位技術(shù)是通過接收射頻信號來實現(xiàn)定位功能的技術(shù)，其本質(zhì)是一種利用無線電信號來定位目標或?qū)ο蟮募夹g(shù)。其優(yōu)點是不需要存儲信息，而且定位信號是有衰減的，其缺點是無法通過無線電信號來辨別出被測物體。同時由于物體在運動時，物體與無線電波之間存在時間差，這種時間差會導致物體在接收到反射信號時時間延遲，導致接收信號強度發(fā)生變化。所以 RFID系統(tǒng)使用距離長，精度低，且對周邊環(huán)境也不適應，如存在電磁波干擾、電磁干擾和其他惡劣條件而影響識別精度。因此，對移動目標進行自動跟蹤定位已經(jīng)成為目前 RFID系統(tǒng)的主要技術(shù)方法之一。另外 RFID還有其它的定位技術(shù)：磁力計、物體追蹤等。
三、總結(jié)
通過智能識別技術(shù)，可對礦區(qū)各區(qū)域人員進行精準定位，管理人員能夠隨時查看到各區(qū)域和人員的狀態(tài)信息，并可對各區(qū)域人員實時狀態(tài)進行監(jiān)控，可以對特殊人員進行跟蹤和監(jiān)控。并且對整個煤礦生產(chǎn)情況進行全面分析對比，掌握人員狀態(tài)，做到更加準確及時地處理突發(fā)事件。同時可提供相應的安全預警，有效降低事故發(fā)生概率，保證安全生產(chǎn)。最后總結(jié)一下：實現(xiàn)安全智能調(diào)度、應急救援、遠程監(jiān)控，提高人員定位成功率，實時監(jiān)控工作狀態(tài)，提高礦山整體安全管理水平。有效減少人員傷亡事故和安全事故。
目前主要應用于以下幾個方面:
1.人員定位：在煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中，需要實時了解井下作業(yè)人員的位置或狀態(tài)，同時監(jiān)測周圍狀況是否有危險發(fā)生;
2.安全監(jiān)控：對安全隱患進行檢測、預警，及時采取有效措施；及時發(fā)現(xiàn)事故隱患并進行處理；并掌握礦井下被困人員所在位置等信息。通過這些方面實現(xiàn)對人員實時管理與監(jiān)控作用：及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并進行處置；及時通知相關部門；及時提醒工人調(diào)整作業(yè)方式；防止事故意外發(fā)生；預防和控制事故的發(fā)生；減少事故對周圍設備影響；減少因人員撤離造成的損失；并可以提前進行預警；采取有效措施消除安全隱患等；及時采取有效的措施避免事故重復發(fā)生；減少被困人員數(shù)量進而避免人員傷亡情況發(fā)生等。同時還能實現(xiàn)安全生產(chǎn)信息化管理及調(diào)度功能等。
3.應急救援：人員定位預警與聯(lián)動救援功能。當緊急事件發(fā)生時可以快速地在最短時間內(nèi)實現(xiàn)有效營救并保護現(xiàn)場人員安全及降低人員傷亡率；在突發(fā)事件發(fā)生后可通過短信或電話通知相關部門趕到現(xiàn)場實施救援，大大提高了救援速度和效率！同時，定位技術(shù)也有利于對災害事故做出及時判斷以及采取相應的處理措施和預防措施等方面的作用！可以根據(jù)現(xiàn)場情況為礦山安全管理提供有效幫助。有效保障礦區(qū)生產(chǎn)人員及礦區(qū)安全生產(chǎn)環(huán)境保護和生產(chǎn)安全管理等方面具有重要意義。