近年來(lái)，隨著礦山行業(yè)的快速發(fā)展，開采量不斷增加，生產(chǎn)作業(yè)對(duì)煤礦安全的影響也日益突出。人員定位作為智慧礦山安全管理的核心，不僅可以在提高礦井生產(chǎn)作業(yè)效率、提升安全管理水平的同時(shí)，也為礦山企業(yè)提高生產(chǎn)安全管理水平提供了有力的技術(shù)支撐。人員定位技術(shù)具有精度高、可遠(yuǎn)距離傳輸及定位精度高的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前使用的各類高精度定位系統(tǒng)都需要安裝定位基站，才能實(shí)現(xiàn)在井下人員的精準(zhǔn)定位；而現(xiàn)代的定位系統(tǒng)都是基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)?，因此在井下?yīng)用中需要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)調(diào)整部署的頻率，并且也需要根據(jù)設(shè)備的具體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行不斷的調(diào)整和完善。
一、精準(zhǔn)定位原理
人員定位的本質(zhì)是通過定位系統(tǒng)獲取井下人員三維坐標(biāo)信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井下作業(yè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和管理。礦井人員定位系統(tǒng)通過采集井下人員的作業(yè)信息，并通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可以對(duì)井下人員在井下所處空間內(nèi)可能存在的危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位。系統(tǒng)利用北斗衛(wèi)星定位技術(shù)和地面無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，接收到定位信號(hào)后反饋回服務(wù)器并進(jìn)行處理。然后通過無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)將定位信號(hào)經(jīng)過基站天線處理后發(fā)送到井下定位服務(wù)器，經(jīng)過分析處理后，獲取井下各個(gè)位置最精確的三維坐標(biāo)，并與地面監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行信息對(duì)接，可以將現(xiàn)場(chǎng)三維圖像上傳到監(jiān)控平臺(tái)，為各級(jí)管理人員提供井下人員位置等相關(guān)信息。通過該系統(tǒng)可以及時(shí)掌握井下現(xiàn)場(chǎng)情況，發(fā)現(xiàn)事故隱患，對(duì)事故進(jìn)行及時(shí)處理及防范措施，減少井下人員傷亡損失等事故隱患，提高井下單位生產(chǎn)作業(yè)效率，保障礦區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全！
二、精確定位區(qū)域范圍
精確人員定位系統(tǒng)能夠在定位區(qū)域內(nèi)，根據(jù)所要的區(qū)域，精確計(jì)算出距離。定位基站能夠按照一定順序進(jìn)行移動(dòng)，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的覆蓋。當(dāng)某一區(qū)域受到干擾時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中斷；該區(qū)域內(nèi)所有物體都受到干擾，從而導(dǎo)致定位錯(cuò)誤。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)整位置信息，以求達(dá)到精確定位目標(biāo)人員所在位置。
三、系統(tǒng)部署
按照“井下為主體，地面為支撐，井下為補(bǔ)充”的原則，智慧礦山精確人員定位系統(tǒng)以井下人員分布數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)井下的定位基站進(jìn)行建設(shè)，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與管理。系統(tǒng)基于有線和無(wú)線兩種方式同時(shí)部署安裝，節(jié)省了地面維護(hù)成本以及節(jié)省了地面供電成本，減少了井下復(fù)雜的設(shè)備移動(dòng)過程中可能出現(xiàn)的短路隱患。同時(shí)，也節(jié)約了設(shè)備部署時(shí)間、人力成本。系統(tǒng)采用衛(wèi)星定位技術(shù)、有線通信技術(shù)等多種技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行建設(shè)和維護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)人員定位和緊急救援，從而有效避免事故以及礦井資源浪費(fèi)等一系列功能，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)?；跓o(wú)線定位技術(shù)，將能夠在地面和井下同時(shí)定位、同時(shí)控制報(bào)警以及人員位置信息同步等功能，從而有效保障礦井安全生產(chǎn)形勢(shì)穩(wěn)定。
人員定位系統(tǒng)主要包含三大功能：井下人員定位、區(qū)域報(bào)警聯(lián)動(dòng)和監(jiān)控管理。通過井下人員定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下所有區(qū)域人員安全管理、精準(zhǔn)定位、緊急救援等功能；并可對(duì)人員進(jìn)行考核獎(jiǎng)懲以及安全預(yù)警等操作功能：當(dāng)人員超員時(shí)會(huì)通過短信、手機(jī)通知等方式告知相關(guān)人員工作地點(diǎn)安全等情況。
四、系統(tǒng)運(yùn)維
系統(tǒng)需要定期維護(hù)，以保證定位終端的正常運(yùn)行。一旦出現(xiàn)定位數(shù)據(jù)異常，可以立即啟動(dòng)相應(yīng)程序，快速定位到相關(guān)人員。并且對(duì)人員現(xiàn)場(chǎng)管理，進(jìn)行記錄和分析，通過手機(jī) APP查看并定位。實(shí)現(xiàn)人員實(shí)時(shí)定位。實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。同時(shí)還可以根據(jù)人員運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)調(diào)整定位人員和設(shè)備分布范圍。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，也可以通過語(yǔ)音報(bào)警并發(fā)送相關(guān)信息通知管理員處理。
五、功能分析
通過智慧煤礦精確人員定位系統(tǒng)，煤礦可以對(duì)井下人員進(jìn)行定位，從而實(shí)時(shí)掌握井下安全生產(chǎn)狀況，預(yù)防安全事故的發(fā)生。可以實(shí)時(shí)監(jiān)控井下重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)人員活動(dòng)情況，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控?？梢詫?shí)現(xiàn)井下監(jiān)測(cè)設(shè)備與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控井下危險(xiǎn)區(qū)域和重點(diǎn)區(qū)域人員位置信息。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控井下人員位置，同時(shí)能夠通過手機(jī)短信通知被困井下人員及時(shí)安全撤離。所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可在系統(tǒng)端進(jìn)行管理。人員定位通過終端實(shí)時(shí)顯示井下人員位置、狀態(tài)等信息，并在系統(tǒng)中及時(shí)對(duì)該人員進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與管理。同時(shí)可以對(duì)不同位置進(jìn)行定位狀態(tài)提示，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能。支持井下現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件等數(shù)據(jù)采集與分析，實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)安全狀況。
六、應(yīng)用場(chǎng)景
“智慧礦山精確人員定位系統(tǒng)”是煤礦安全生產(chǎn)的有效保障，也是提升安全管理水平的有效手段，可為企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，提前防范，將事故發(fā)生率降低到最低限度提供了有力保障。通過對(duì)井下采掘工作面安全監(jiān)測(cè)設(shè)備遠(yuǎn)程管控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，并能夠及時(shí)提醒當(dāng)班井下作業(yè)人員，減少安全事故，保證礦井安全生產(chǎn)水平。“智慧礦山精確人員定位系統(tǒng)”為礦山實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)提供了有力支撐。對(duì)于整個(gè)礦井來(lái)說，人員定位系統(tǒng)可以有效地幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)井下工作人員準(zhǔn)確進(jìn)行身份管理和精確定位，從而提高礦井作業(yè)效率，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，減少事故發(fā)生或降低事故損失。同時(shí)也提高了安全管理水平，對(duì)預(yù)防事故起到了良好的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤礦使用人員可以節(jié)約75%以上采掘時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。在安全管理上，大大降低了事故發(fā)生幾率，避免事故發(fā)生給企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。