智慧矿山精确人员定位是什么?

2023-01-29 17:22:01

随着科技的发展,我国的矿业建设如火如荼,然而矿井巷道多且复杂,由于井下人员分布广,受空间环境的限制,井下作业环境恶劣,给矿井井巷施工带来了诸多困难。因此,矿井的管理水平是影响矿井安全生产的重要因素之一。近年来,国家在推进智慧矿山建设方面投入了大量人力物力,目前基本实现了“人进井下”“人撤井下”“灯亮井下”等,而“智慧矿山精确人员定位系统”就是利用高精度定位技术有效实现人员位置实时跟踪感知与调度指挥、生产调度和灾害预警。本系统主要包括智能调度中心系统(包括安全生产监控中心、维修中心)、区域内人员定位系统(包括瓦斯监测仪、气体探测仪及其他传感器)及紧急避险系统等组成。

1.人员定位的基本原理

在传统的人员定位系统中,通常将传感器和测距仪结合起来使用。测距仪主要由天线、射频模块和数据处理模块组成,天线的测距功能主要用于测量人员之间的距离。RFID技术在传统 RF通信系统中起着重要作用,在通信过程中可以把 RF信号进行解调或其他处理来获得 RF数据,同时还可以将数据转化为 RF形式传递给设备,从而实现对人与设备之间关系的精确监测。高精度人员定位系统对信号进行解调和处理就是在 RF信号中加入位置敏感特征信号来检测。当设备检测到与其相对位置相近且相关性高(小于100米/秒)的信号时就会被识别并触发信号发出报警提醒等功能。如果该信号是来自外界环境中不确定因素很大的信号则不会被识别并触发报警提醒;如果该信号来自环境中未知因素较多且存在其他类型干扰又需要监测时就会被识别并触发警报提醒等功能。

2.实现“人进井下”智能管控

实现了“人进井下”智能管控,能对井下人员行为进行分析和识别。能够准确识别人员位置,对人员轨迹和活动轨迹进行跟踪与分析。对于没有进入到工作区域情况下,可以向设备发出报警信号或短信;对于进入井下情况,可以通过设备屏幕对井下活动范围、工作地点、时间等进行显示;对人员出现异常情况、危险区域,还可以进行预警或者通知处理。该系统能记录人员在该区域的活动轨迹、关键点、作业状态信息并推送到上级管理人员处,从而实现了“人进井下”智能管控,提高工作效率、降低人员成本、提高安全生产质量。

3.快速定位功能提升煤矿井巷施工效率

传统意义上的智能卡口定位,一般只能停留在距离定位点较远、或者是靠运气的情况,这种定位方式对于井下作业人员来说是很不方便的,容易出现找不到自己的位置问题。而基于手持终端或其他移动终端配备标签来实现的智能卡口定位,就可以解决这一难题。在井下作业人员按程序工作时,标签会将自身周围环境信息显示给管理部门,同时可通过设备进行智能卡口定位操作(不需要任何操作),避免误操作的出现。且还可以通过系统提供的消息流服务,快速向管理部门发出预警信息。

4.应急管理及决策支持

针对煤矿生产、环境的特点,针对紧急情况,紧急避险系统通过手机 APP或电脑客户端,能对矿区发生的突发性事件进行指挥调度部署。系统可实时监测区域内实时报警状态,包括烟雾、气体浓度、地质灾害、安全出口等因素。系统根据报警情况自动发出警报消息,通知相关人员和管理部门,并可将信息反馈至相关应急预案或指挥中心,供相关职能部门制定处置方案。同时,系统可根据预警时间、预警级别、威胁范围等关键信息自动推送至相关人员手机客户端。在整个监控和应急决策过程中,各环节做到快速响应、协同联动、高效处置。系统具备人员定位实时监控和告警功能。在事故发生时提供对矿区人员和车辆跟踪及定位信息,便于紧急避险和救援;对事故发生原因进行分析,便于制定有效措施以减少事故造成的人员伤害和财产损失。