在礦山開采過程中,隨著自動化程度的不斷提高,對人員定位的要求也越來越高。首先,高精度定位系統(tǒng)的定位精度要遠高于室外定位系統(tǒng)。其次,對于井下環(huán)境,實時監(jiān)控、監(jiān)測等也是需要具備實時定位功能的。目前,業(yè)界普遍采用的是基于射頻識別(RFID)和動態(tài)定位技術的智慧礦山技術和定位系統(tǒng)。
1、工作原理
RFID技術的工作原理為:將射頻信號通過射頻發(fā)射器或接收器發(fā)射出去,從而獲得精確的定位信號。RFID射頻識別系統(tǒng)可通過室內或室外環(huán)境采用 RFID閱讀器發(fā)射具有一定頻帶的射頻信號,經過一定時間后所獲取的信號數據遠小于當前的目標識別數據。所以可以利用 RFID閱讀器發(fā)射到地面的能量來實現讀取目標定位信號。由于人員定位系統(tǒng)的定位精度是非常低的,如果定位精度小于5厘米就會造成人員無法正常作業(yè)的問題。因此目前常用的定位方式有兩種:實時定位與短時距離定位。
2、主要優(yōu)勢
◆定位精度高:基于“厘米級定位技術”的人員在井下安全作業(yè)可實現2米以內,定位精度可達10厘米,可遠距離精準定位;
◆實時感知:實時監(jiān)控、監(jiān)測人員位置信息、并提供相關信息;
◆可實時查詢:實時查看井下工作人員位置及狀態(tài);
◆多種設備管理:方便地安裝各種傳感器和設備;
◆多功能:支持多種協(xié)議和管理模式。
3、產品特點
1.定位精度: RTK在厘米級定位精度,能精確的定位井下所有人員;
2.10米、20米定位范圍內無盲區(qū);
3.抗干擾能力:支持多種天線陣列方案;
4.通訊功能:支持遠距離通訊功能;
5.抗干擾能力:支持多點同時定位。
4、應用場景
人員定位技術在煤礦安全生產中的應用廣泛,主要體現在煤礦井下的人員監(jiān)控系統(tǒng)應用、井下安全監(jiān)測系統(tǒng)使用、礦車及機器人管理系統(tǒng)使用。人員預警:煤礦井下人員信息采集是井下安全生產管理工作的重中之重。實現井下人員定位是保障安全生產、提升安全生產水平和提高礦井資源利用率的重要手段。通過人員狀態(tài)監(jiān)測裝置實時掌握人員運動狀態(tài)信息;通過智能感知設備采集井下人員行走軌跡;通過通訊網絡實時傳輸事故發(fā)生地點和人員位置信息;對安全監(jiān)測系統(tǒng)進行有效維護。
5、不足之處
由于該系統(tǒng)是基于手機定位方式進行安裝的,所以其在實際應用過程中會遇到各種問題。如:
a.基于基站和天線,需要頻繁布線;
b.由于信號強度和距離的變化導致定位精度變低;
c.由于定位時間長、耗電量大、占用空間大和易受惡劣天氣影響,需要定期更換基站;
d.由于信號強度不足,需要安裝天線時還要對周圍環(huán)境進行檢測。