隨著國(guó)家能源集團(tuán)建設(shè)智慧礦山的號(hào)召,很多煤礦企業(yè)也開始逐步使用室內(nèi)定位技術(shù)。但是室內(nèi)定位技術(shù)在井下安全監(jiān)測(cè)、人員定位、安全預(yù)警、生產(chǎn)調(diào)度等方面的應(yīng)用卻顯得很難實(shí)現(xiàn)。尤其隨著礦山的轉(zhuǎn)型升級(jí),在智慧礦山建設(shè)中,通過對(duì)人員精準(zhǔn)定位,對(duì)位置進(jìn)行精確管理;可對(duì)井下人員進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮與控制;可以實(shí)現(xiàn)井下精準(zhǔn)定位和狀態(tài)監(jiān)控;在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織的優(yōu)化及智能化;進(jìn)行礦井環(huán)境中作業(yè)人員監(jiān)控;輔助決策等多個(gè)方面。隨著5 G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展完善,5 G將為智慧礦山的發(fā)展提供更加廣泛的應(yīng)用空間。其中定位技術(shù)為實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)提供了有力保障。在礦山智能化進(jìn)程中,精準(zhǔn)定位技術(shù)顯得尤為重要!特別對(duì)于以實(shí)時(shí)精確定位為核心的智能化礦山將會(huì)變得更加重要。室內(nèi)定位技術(shù)(UWB)技術(shù)將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)應(yīng)用于礦山中實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位及遠(yuǎn)程操作控制技術(shù)(FDD)等智能設(shè)備方面對(duì)礦山安全生產(chǎn)以及輔助決策有巨大的促進(jìn)作用。目前 uwb室內(nèi)定位技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在煤礦領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)在井下人員信息安全監(jiān)控及管理和指揮工作!
一、煤礦井下監(jiān)測(cè)
井下監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)對(duì)安全生產(chǎn)的保障。目前井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括人員定位系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)、環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備位置管理系統(tǒng)、采掘區(qū)域綜合控制系統(tǒng)等。目前對(duì)于煤礦來說普遍采用的預(yù)警、監(jiān)測(cè)方式有井下人員定位、采掘工作面監(jiān)測(cè)、人員定位、設(shè)備狀態(tài)管理、采掘區(qū)域綜合控制等。其中礦工在井下的安全狀態(tài)控制、采掘工作面的狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)控制等屬于人員定位系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的應(yīng)用,目前一般采用定位終端設(shè)備采集井下井里實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)。目前一般使用的設(shè)備有室內(nèi)定位終端設(shè)備、無線傳感設(shè)備以及室外終端設(shè)備等。其中室內(nèi)定位終端設(shè)備可用于對(duì)井下環(huán)境和人員狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及智能控制;無線傳感設(shè)備用于對(duì)礦井區(qū)域范圍內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)定位信息進(jìn)行采集、傳輸、接收與處理;室外通信設(shè)備用于對(duì)井下采掘區(qū)域及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行通信等功能;環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括地面及井下監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及設(shè)備管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程控制、多目標(biāo)告警等功能;采掘工作面及監(jiān)測(cè)工程施工階段監(jiān)控系統(tǒng)包括設(shè)備狀態(tài)管理及工程管理、現(xiàn)場(chǎng)管理及監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能;室外通信設(shè)備主要是利用定位終端或移動(dòng)定位終端設(shè)備與井下采掘過程監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)接與互動(dòng)。
二、礦井安全管理
在智能化礦井建設(shè)過程中,室內(nèi)定位技術(shù)在礦井安全管理方面應(yīng)用較多。室內(nèi)定位系統(tǒng)通過建立井下人員位置信息管理系統(tǒng)(FDD)與手機(jī)、平板等移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)交換接口與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相結(jié)合。實(shí)現(xiàn)對(duì)井下作業(yè)人員的精準(zhǔn)定位及狀態(tài)監(jiān)控;實(shí)時(shí)掌握井下作業(yè)人員井下活動(dòng)情況(如出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí));提高企業(yè)管理效率,降低人員安全風(fēng)險(xiǎn)等功能。在礦井智能化開采的過程中,對(duì)礦井人員進(jìn)行精準(zhǔn)定位與狀態(tài)監(jiān)控可通過 FDD實(shí)時(shí)記錄井下作業(yè)人員位置及安全狀態(tài),使其能夠?qū)崟r(shí)了解井下作業(yè)人員在井下的安全狀態(tài)(如發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象)、狀態(tài)變化等各種信息??杉皶r(shí)對(duì)井下作業(yè)人員進(jìn)行安全預(yù)警;及時(shí)進(jìn)行井下狀態(tài)監(jiān)控;輔助決策等功能;使井下作業(yè)人員能夠安全快速及時(shí)地回到井下安全生產(chǎn)崗位或與家人團(tuán)聚;加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部管理;提高礦井安全系數(shù);提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益;提高礦山資源節(jié)約與利用能力;完善企業(yè)安全管理系統(tǒng)及管理決策體系!在提高礦井安全生產(chǎn)水平方面起到積極作用!uwb室內(nèi)定位技術(shù)是一種先進(jìn)安全設(shè)備!
三、作業(yè)人員監(jiān)控系統(tǒng)
智慧礦山離不開對(duì)環(huán)境的精確監(jiān)控,對(duì)環(huán)境中存在的隱患進(jìn)行分析,以便于及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。在室內(nèi)定位系統(tǒng)中,除了能對(duì)人員進(jìn)行精確定位外,還能為環(huán)境智能管理提供必要信息。在煤礦井下環(huán)境下,設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)控管理是保證安全生產(chǎn)環(huán)境所必須完成的一個(gè)重要工作。但是礦井內(nèi)多種復(fù)雜的工作環(huán)境,對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況和工作人員狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控成為必然趨勢(shì)。使用室內(nèi)定位系統(tǒng)采集井下實(shí)時(shí)情況,實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳遞到系統(tǒng)后臺(tái),由后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行分析和處理,從而達(dá)到對(duì)井下各個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,提高人員崗位工作效率和安全生產(chǎn)效率和可靠性等目的。針對(duì)井下眾多的設(shè)備進(jìn)行智能化管理,可以提高其對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)速度與及時(shí)響應(yīng)能力;可以使員工對(duì)所處環(huán)境更加熟悉;可以使員工在復(fù)雜環(huán)境下能夠快速準(zhǔn)確地找到自己的位置;能夠利用高精度定位技術(shù)精準(zhǔn)定位到自己或他人的位置;能夠?qū)T工進(jìn)行績(jī)效考核等信息監(jiān)控和管理。
四、對(duì)井下人員進(jìn)行監(jiān)控管理
采用 uwb無線監(jiān)測(cè)定位,實(shí)時(shí)監(jiān)控人員位置,對(duì)井下安全信息進(jìn)行管理、報(bào)警、引導(dǎo)等,為安全生產(chǎn)提供有力保障。實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)采集:利用 RFID技術(shù)在井下定位,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下人員位置數(shù)據(jù),并可采集井下人員位置信息。人員位置信息自動(dòng)生成報(bào)表,并能直觀地展示人員位置變化情況。在設(shè)備故障時(shí)可快速分析原因并向管理層反饋信息,降低事故發(fā)生概率。人員安全管理:通過人員定位標(biāo)簽、終端及相關(guān)平臺(tái)可實(shí)時(shí)掌握井下人員信息,并在終端上實(shí)時(shí)顯示人員狀態(tài)及位置等詳細(xì)信息。