智慧礦山的建設(shè)和發(fā)展離不開精確定位技術(shù)的支持。礦山應(yīng)用定位技術(shù)，可以將開采作業(yè)人員、井下作業(yè)人員和其他井下作業(yè)人員、相關(guān)機(jī)構(gòu)以及井下作業(yè)設(shè)備都聯(lián)系起來，這樣可以更好地進(jìn)行人員和設(shè)備的定位。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，對礦山生產(chǎn)、管理以及安全都帶來了很大改變。礦業(yè)建設(shè)發(fā)展離不開精確定位技術(shù)，而隨著礦業(yè)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展過程，越來越多的礦山建設(shè)使用了定位技術(shù)。目前已有許多礦山建設(shè)、管理都開始使用定位技術(shù)，為礦山建設(shè)節(jié)省了大量時(shí)間和精力。智慧礦山就是針對上述需求來實(shí)現(xiàn)精確定位。
一、目標(biāo)人群
智慧礦山是利用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物聯(lián)接，對采礦工人、礦山設(shè)備進(jìn)行精確定位的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)礦業(yè)生產(chǎn)、管理過程中對人員和設(shè)備的精確定位及安全監(jiān)測。對智慧礦山定位需求而言，定位服務(wù)不僅是智能設(shè)備定位服務(wù)，還包括智能調(diào)度平臺、安全監(jiān)測預(yù)警、智能調(diào)度決策分析、信息綜合管理平臺等應(yīng)用。
智慧礦山定位服務(wù)主要包括：
1)礦山定位：基于移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等手段，實(shí)現(xiàn)礦山人員定位、車輛精確定位、應(yīng)急救援監(jiān)測等應(yīng)用系統(tǒng)；
(2)礦山監(jiān)控：利用定位服務(wù)技術(shù)搭建礦山安全監(jiān)控管理平臺、管理系統(tǒng)、監(jiān)控終端和安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦山實(shí)時(shí)監(jiān)測。
二、定位原理
智慧礦山是一個(gè)高精度的環(huán)境，它需要以空間為單位進(jìn)行定位。其位置定位必須是在空間位置相對穩(wěn)定范圍內(nèi)，而不能產(chǎn)生位移、旋轉(zhuǎn)、震動等現(xiàn)象。所以我們必須有精確位置信息，且能對其進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和定位。由于位置信息是一個(gè)動態(tài)的、多層次的信息系統(tǒng)，因此精確定位首先要能夠?qū)崟r(shí)地檢測、識別和獲取礦井環(huán)境下各種作業(yè)目標(biāo)和各種環(huán)境因素之間關(guān)系并做出正確判斷，然后再進(jìn)行空間位置計(jì)算結(jié)果的處理、分析和結(jié)果反饋，從而實(shí)現(xiàn)智能化的礦井生產(chǎn)管理體系。而精確定位是通過傳感器或射頻識別技術(shù)以及 GPS等技術(shù)對井下空間位置信息進(jìn)行監(jiān)測和處理，從而實(shí)現(xiàn)對井下作業(yè)人員和設(shè)備進(jìn)行精確定位的一種技術(shù)手段，主要包括：空間傳感器檢測、 GPS定位無線通信等方面，并通過網(wǎng)絡(luò)通訊將相關(guān)信息傳遞給中央控制室、調(diào)度中心等管理平臺和作業(yè)場所。
三、定位設(shè)備性能參數(shù)
基于以上定位原理，采用先進(jìn)射頻技術(shù)，結(jié)合位置信息，結(jié)合 GPS定位技術(shù)，融合通訊模塊、無線通信模塊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模塊以及智能終端，可以實(shí)現(xiàn)井下人員和設(shè)備的精準(zhǔn)定位。在具體型號選擇時(shí)，首先要明確定位系統(tǒng)中應(yīng)用的定位方法、技術(shù)參數(shù)，確定所需支持的定位范圍及天線尺寸，根據(jù)定位系統(tǒng)的應(yīng)用要求確定各功能模塊對應(yīng)設(shè)備類型及產(chǎn)品參數(shù)，確保定位系統(tǒng)能夠滿足用戶需要。根據(jù)定位設(shè)備在系統(tǒng)中所處狀態(tài)以及工作原理來分析設(shè)備基本參數(shù)。例如當(dāng)定位系統(tǒng)出現(xiàn)故障狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)設(shè)備就不能正常工作；當(dāng)設(shè)備無法定位時(shí)，由于定位信息無法傳輸回地面系統(tǒng)；當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備定位異常情況時(shí)，由于定位設(shè)備無法進(jìn)行相應(yīng)處理，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障情況，也不能做出正確決策。針對以上定位情況，推薦使用 UWB、 GPRS定位模塊和北斗定位模塊；針對以上應(yīng)用需求，推薦使用LTE-M、 GPS定位和北斗定位芯片結(jié)合使用的導(dǎo)航定位芯片來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定位功能。此外，通過對多種定位設(shè)備技術(shù)參數(shù)組合后可以實(shí)現(xiàn)用戶實(shí)時(shí)定位精度、抗干擾能力以及定位時(shí)間等一些列功能要求。