智慧礦山是一個對礦山所有作業(yè)進行智能化管理的綜合性智慧系統(tǒng)。隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，在近幾年，智能礦山、智慧礦山已經(jīng)成為中國礦山行業(yè)發(fā)展趨勢中極具發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)，已經(jīng)成為一個重要的經(jīng)濟增長點。煤礦作為一個高危行業(yè)，安全問題一直是煤礦行業(yè)永恒的話題。礦山安全問題一直都是煤礦行業(yè)所面臨的一個重大課題。
對于礦山行業(yè)而言，如何提高礦山安全生產(chǎn)水平，保障礦山企業(yè)的持續(xù)發(fā)展和安全是煤礦行業(yè)的一個永恒的主題。為了能夠幫助生產(chǎn)現(xiàn)場及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的安全隱患，智慧礦山系統(tǒng)必須要與多種傳感器融合在一起使用，這就需要定位技術(shù)具有非常高的準(zhǔn)確性和可擴展性。
一、行業(yè)背景
煤礦在國民經(jīng)濟中的地位非常重要，在全球的經(jīng)濟發(fā)展中占有很重要的地位，也是一個十分重要的產(chǎn)業(yè)，在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位。我國煤炭行業(yè)處于初級階段，煤炭行業(yè)發(fā)展水平不高。在我國，目前在役礦井共273座，年產(chǎn)量達(dá)22億噸，占我國煤炭總產(chǎn)量的76%（2017年）。但近年來，我國煤炭行業(yè)發(fā)生了很多事故。例如2016年5月18日，晉煤集團平煤神馬集團山西焦煤集團安源煤業(yè)公司四個礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故1死2傷。事故共造成18人死亡。2017年7月10日17時45分左右許，山西焦煤集團安能集團公司通縣能源集團公司紅嶺煤礦發(fā)生一起透水事故，造成9人死亡,7人受傷。這起事故直接原因是因為在井下作業(yè)時發(fā)生瓦斯爆炸。因此造成死傷20人（其中重傷6人）的重大事故發(fā)生后引起了各級部門和領(lǐng)導(dǎo)重視，經(jīng)過專家們的不懈努力和不斷探索改進工作方式下最終成功治理了這起煤礦事故的發(fā)生。
二、行業(yè)需求
基于目前煤礦的實際情況，煤礦企業(yè)一般會配備多種傳感器，并且需要將這些傳感器與礦井水傳感器結(jié)合使用，以保證安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
目前應(yīng)用于礦山領(lǐng)域的定位技術(shù)主要包括以下幾個方面。
1.室內(nèi)定位：通過實時測量井下人員定位和軌跡跟蹤，可以實現(xiàn)對井下人員和設(shè)備等位置信息（位置、當(dāng)前位置等）進行及時分析決策，并將其納入到監(jiān)控系統(tǒng)中。通過將生產(chǎn)情況，設(shè)備運行狀態(tài)等實時數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部進行信息交互，為生產(chǎn)管理提供決策依據(jù)，提高決策支持水平。
2.定位：實時查看井下各個區(qū)域位置如：鉆孔位置實時狀態(tài)；瓦斯氣體等有害氣體；工作面采空區(qū)回采工作面位置以及各支護位置；巷道內(nèi)情況；采掘工藝；地質(zhì)構(gòu)造情況；巷道走向；斷層深度等狀況；井下采掘工作面狀態(tài)等；工作面頂板情況；采掘工作情況；巷道維護狀況；掘進進退情況等。
3.人員定位：實時監(jiān)測井下人員位置信息及狀態(tài)等信息。實現(xiàn)全過程監(jiān)管；數(shù)據(jù)采集與存儲與分析；實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成應(yīng)用管理能力等內(nèi)容。.實時監(jiān)測井下采掘工作面、開拓作業(yè)區(qū)域、巷道、瓦斯?jié)舛鹊葼顟B(tài)信息并在大屏顯示等內(nèi)容。實時傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)給相關(guān)部門進行預(yù)警和處理;
4.安全監(jiān)測：主要為礦井內(nèi)人員定位
三、技術(shù)路線
從采集的信息進行分析，將采集到的數(shù)據(jù)進行實時處理，將結(jié)果通過平臺傳送到管理者手里。對于礦主來說，就可以實時了解整個生產(chǎn)過程中是否有異常情況發(fā)生，如發(fā)現(xiàn)異常情況，及時進行處理，從而避免事故的發(fā)生。將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于各行業(yè)中，可將定位技術(shù)廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報、安全監(jiān)控等領(lǐng)域。利用定位技術(shù)可以定位于煤礦井下安全隱患和人員位置，通過定位設(shè)備將采集到的信息進行有效整合與傳遞以便于管理人員可以及時準(zhǔn)確地掌握礦井內(nèi)情況及時采取相應(yīng)應(yīng)急措施。智能安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備：當(dāng)監(jiān)測到井下作業(yè)人員在安全區(qū)域時可發(fā)出警報信息；井下人員定位提醒時；設(shè)備巡檢（重點檢查）報警時可及時響應(yīng)報警提醒人員注意及時處理事故問題；可以有效地減少事故發(fā)生并及時將人員安全轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域。