智慧矿山精确定位系统是在物联网和信息化技术的支持下开发的新型信息化系统,其本质是通过实时监测矿山井下的环境数据,实现对井下人员位置的精确定位,可以对井下人员进行及时的安全提醒,并且对安全工作进行监督管理。对于矿山来说,除了对井下环境进行监测之外,还要对其生产过程进行监控和管理,所以监测是必不可少的。智慧矿山精确定位系统可通过多种传感器,实时采集井下人员周围环境以及周围地面环境数据,包括:工作状态、周边环境;作业环境等等,并通过信息在数据库中进行分析和显示,通过对系统内人员位置进行计算,并可根据需要进行各种作业。可在井下环境中部署 GPS定位系统,使得井下人员精确定位并监控工作情况。煤矿井下人员定位系统主要由三部分组成:传感器网络通信和定位系统三部分组成。传感器网络负责采集井下空气、粉尘、温度、风速等传感器所采集到的数据以及地面环境变化信息等数据;网络通信传输;控制中心接收这些信息并进行处理后将数据发送给采掘、通风、信号传输等系统。然后将这些数据传输到控制中心,再利用网络实现通信信号在计算机中进行处理。
智慧矿山精确定位系统通过无线通信网络,实时监测井下环境及井下作业环境中各类传感器所采集的信息,包括:井下空气湿度、粉尘、温度、风速等。当人员出现安全事故时,可及时发出警报。当空气中含氧量较高时,可增加氧气供应以满足人体需要,还可以调节人的呼吸速率。当含氧量较低时,空气中含氧量降低,人就容易出现缺氧不适的症状。当含有氧量很高时,人就容易出现烦躁的情绪。同时,有毒有害气体的存在也会对人的身体造成一定的影响。
生产过程中,由于工作面的地质条件、作业地点、环境的差异,煤矿井下采掘生产可能会产生不同程度的偏差,会导致某些区域发生过大过紧的采掘活动或某些区域发生过大的巷道压力。这些都会影响安全生产目标的实现,给矿工的生命财产安全造成极大的隐患。矿井井下巷道结构复杂,巷道内作业空间大、工作面回风顺槽狭窄、工作面局部冒顶影响范围大,而工作面通风又与采掘工艺密切相关,一旦发生安全生产事故,将对矿工的生命财产造成极大的威胁。因此在矿井井下部署 GPS定位系统进行生产现场动态监控就显得非常重要了。
井下人员安全管理及防范模式:包括系统控制模式、预警机制、状态评估模式、状态显示及录像传输模式等。可通过井下人员位置及历史数据分析研判井下所有人员的安全管理状态。并根据安全状态,对井下各岗位人员实时进行考核、预警和等级评价。对异常人员进行报警及跟踪反馈,在发生异常时,可迅速报警并触发警报系统及相应的报警流程。
煤矿井下人员定位系统与其他定位系统的最大不同点在于,井下人员活动轨迹都会自动显示。井下人员活动轨迹有时间上的限制,当井下人员在工作时长时间离开定位点后,数据就无法保存,系统不能再跟踪和分析井下人员活动轨迹。井下人员活动轨迹可通过井口无线射频感应模块和地面基站实现自动追踪和分析,一旦有井下人员离开定位点,基站就会接收到该点位置的无线信号(接收设备),通过相应的算法计算出该人员在井下的活动时间及其所在位置。此外,由于井下人员活动轨迹是连续实时的显示数据,定位系统在自动追踪和分析基础上能将该数据与作业人员及井下环境有机结合起来以帮助安全管理部门及时了解井下环境变化情况以及事故应急处理情况。