隨著科技的發(fā)展，我國的礦業(yè)建設如火如荼，然而礦井巷道多且復雜，由于井下人員分布廣，受空間環(huán)境的限制，井下作業(yè)環(huán)境惡劣，給礦井井巷施工帶來了諸多困難。因此，礦井的管理水平是影響礦井安全生產的重要因素之一。近年來，國家在推進智慧礦山建設方面投入了大量人力物力，目前基本實現(xiàn)了“人進井下”“人撤井下”“燈亮井下”等，而“智慧礦山精確人員定位系統(tǒng)”就是利用高精度定位技術有效實現(xiàn)人員位置實時跟蹤感知與調度指揮、生產調度和災害預警。本系統(tǒng)主要包括智能調度中心系統(tǒng)（包括安全生產監(jiān)控中心、維修中心）、區(qū)域內人員定位系統(tǒng)（包括瓦斯監(jiān)測儀、氣體探測儀及其他傳感器）及緊急避險系統(tǒng)等組成。
1.人員定位的基本原理
在傳統(tǒng)的人員定位系統(tǒng)中，通常將傳感器和測距儀結合起來使用。測距儀主要由天線、射頻模塊和數(shù)據處理模塊組成，天線的測距功能主要用于測量人員之間的距離。RFID技術在傳統(tǒng) RF通信系統(tǒng)中起著重要作用，在通信過程中可以把 RF信號進行解調或其他處理來獲得 RF數(shù)據，同時還可以將數(shù)據轉化為 RF形式傳遞給設備，從而實現(xiàn)對人與設備之間關系的精確監(jiān)測。高精度人員定位系統(tǒng)對信號進行解調和處理就是在 RF信號中加入位置敏感特征信號來檢測。當設備檢測到與其相對位置相近且相關性高（小于100米/秒）的信號時就會被識別并觸發(fā)信號發(fā)出報警提醒等功能。如果該信號是來自外界環(huán)境中不確定因素很大的信號則不會被識別并觸發(fā)報警提醒；如果該信號來自環(huán)境中未知因素較多且存在其他類型干擾又需要監(jiān)測時就會被識別并觸發(fā)警報提醒等功能。
2.實現(xiàn)“人進井下”智能管控
實現(xiàn)了“人進井下”智能管控，能對井下人員行為進行分析和識別。能夠準確識別人員位置，對人員軌跡和活動軌跡進行跟蹤與分析。對于沒有進入到工作區(qū)域情況下，可以向設備發(fā)出報警信號或短信；對于進入井下情況，可以通過設備屏幕對井下活動范圍、工作地點、時間等進行顯示；對人員出現(xiàn)異常情況、危險區(qū)域，還可以進行預警或者通知處理。該系統(tǒng)能記錄人員在該區(qū)域的活動軌跡、關鍵點、作業(yè)狀態(tài)信息并推送到上級管理人員處，從而實現(xiàn)了“人進井下”智能管控，提高工作效率、降低人員成本、提高安全生產質量。
3.快速定位功能提升煤礦井巷施工效率
傳統(tǒng)意義上的智能卡口定位，一般只能停留在距離定位點較遠、或者是靠運氣的情況，這種定位方式對于井下作業(yè)人員來說是很不方便的，容易出現(xiàn)找不到自己的位置問題。而基于手持終端或其他移動終端配備標簽來實現(xiàn)的智能卡口定位，就可以解決這一難題。在井下作業(yè)人員按程序工作時，標簽會將自身周圍環(huán)境信息顯示給管理部門，同時可通過設備進行智能卡口定位操作（不需要任何操作),避免誤操作的出現(xiàn)。且還可以通過系統(tǒng)提供的消息流服務，快速向管理部門發(fā)出預警信息。
4.應急管理及決策支持
針對煤礦生產、環(huán)境的特點，針對緊急情況，緊急避險系統(tǒng)通過手機 APP或電腦客戶端，能對礦區(qū)發(fā)生的突發(fā)性事件進行指揮調度部署。系統(tǒng)可實時監(jiān)測區(qū)域內實時報警狀態(tài)，包括煙霧、氣體濃度、地質災害、安全出口等因素。系統(tǒng)根據報警情況自動發(fā)出警報消息，通知相關人員和管理部門，并可將信息反饋至相關應急預案或指揮中心，供相關職能部門制定處置方案。同時，系統(tǒng)可根據預警時間、預警級別、威脅范圍等關鍵信息自動推送至相關人員手機客戶端。在整個監(jiān)控和應急決策過程中，各環(huán)節(jié)做到快速響應、協(xié)同聯(lián)動、高效處置。系統(tǒng)具備人員定位實時監(jiān)控和告警功能。在事故發(fā)生時提供對礦區(qū)人員和車輛跟蹤及定位信息，便于緊急避險和救援；對事故發(fā)生原因進行分析，便于制定有效措施以減少事故造成的人員傷害和財產損失。