隨著我國礦業(yè)的發(fā)展，人員定位的需求也日益旺盛。但當前國內(nèi)礦山普遍采用的是固定式人員定位方法，這是目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的定位方法。
固定式人員定位是采用固定裝置通過無線方式獲取的位置信息，具有準確性高、定位速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點，但是定位精度也較低，尤其是井下區(qū)域，設(shè)備之間的距離通常在500 m左右，而礦井內(nèi)的環(huán)境復雜多變，設(shè)備較多，所以實際應(yīng)用中通常采用兩種方法結(jié)合解決這一問題。
一種是基于 RFID技術(shù)在礦井內(nèi)建立電子圍欄系統(tǒng)，實時監(jiān)測并記錄進入人員位置，保障井下安全生產(chǎn)；
另一種是基于 GPRS技術(shù)在礦井內(nèi)建立定位系統(tǒng)，實時獲取井下位置參數(shù)并進行分析測量、分析計算、輸出統(tǒng)計報表。
1、精確定位
人員定位的原理是通過基站發(fā)送的信號和接收機收到的信號進行比較，將二者相互間的距離轉(zhuǎn)換成 RS數(shù)據(jù)，然后進行計算，得到目標所在的位置，根據(jù)精度不同可以分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種。靜態(tài)定位：將定位設(shè)備安裝在傳感器或其他可以產(chǎn)生通信信號的設(shè)備上以保持設(shè)備長期穩(wěn)定工作下去，具有高精度、低功耗等優(yōu)點，但定位精度一般在3~5米以內(nèi)，如果在定位精度上有較大改善，并且可以隨著定位距離的增加而不斷提高。
動態(tài)定位是通過使用多臺定位設(shè)備建立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對多臺移動終端上傳遞的位置信息進行分析處理后獲得其所處位置信息和時間信息的一種方式；它可以有效地彌補設(shè)備之間距離不匹配或時間不夠造成定位誤差以及設(shè)備的誤報的情況出現(xiàn)。動態(tài)定位通過獲取每一個位置所代表出具體的一個時間段內(nèi)的所有信息來進行定位；而且數(shù)據(jù)量大、精度高、穩(wěn)定性好等特點。實時動態(tài)定位更具有代表性和實用性！
定位方法主要有三個：定位距離、精度、時間間隔和精度四個指標評價方法；動態(tài)定位：可以對定位信號產(chǎn)生一個比較大的沖擊作用，同時也可以產(chǎn)生一個很小信號變化的過程中有很大一個小范圍的擾動；位置漂移現(xiàn)象（即位置變化很大）發(fā)生時間短導致定位不準確；定位精度很低等問題在此方法中已經(jīng)得到了充分地解決了。
動態(tài)定位主要包括兩種方式：一是多個位置（或者某臺設(shè)備）之間的平均信號強度差異較大時（通常是幾秒鐘內(nèi)）采用其他通信方式的信號進行數(shù)據(jù)傳遞到客戶端；二是利用已知固定位置內(nèi)某個區(qū)域的數(shù)據(jù)點間存在一定距離的值后進行判斷然后返回定位結(jié)果，這種方法有誤差比較??；同時也可以根據(jù)每個位置上一個范圍內(nèi)傳感器所得到的信息進行估計得到。
動態(tài)定位系統(tǒng)在不需要占用或改變當前定位服務(wù)器和設(shè)備工作之間狀態(tài)時會影響定位的精度。例如：礦井內(nèi)溫度和濕度等環(huán)境變化情況較大，此時就需要采用動態(tài)定位或者基于已知位置直接傳輸信息到客戶端（也就是位置服務(wù)）以獲取
2、自適應(yīng)校準
通過采用自適應(yīng)校準技術(shù)，使得設(shè)備在達到一個最優(yōu)工作狀態(tài)時，定位精度保持在誤差范圍之內(nèi)。使用自適應(yīng)校準技術(shù)，可以實現(xiàn)系統(tǒng)不需要頻繁進行重新定位。這也是目前最先進的定位技術(shù)，它將定位技術(shù)與傳感器技術(shù)相結(jié)合，可以精確定位于任意方向的位置，并具有防碰撞能力。同時可自動進行位置修正，確保定位精度不受環(huán)境影響。
3、多點測量功能
多點測量功能，是針對室內(nèi)定位技術(shù)而言：當多個定位器檢測到同一個目標時，就可以在同一時間內(nèi)進行多次測量，以確定目標在多個位置上的相對位置。多點測量功能包括：定位目標位置、測量人員數(shù)據(jù)變化、測量結(jié)果返回等，滿足對人員狀態(tài)的實時監(jiān)控。
基于智能多點測量功能，使定位系統(tǒng)能對人或設(shè)備進行有效控制，避免了誤報、錯報及錯誤報等情況，確保了安全生產(chǎn)。煤礦井下人員定位系統(tǒng)最重要的是定位精度要達到100米~2米，如果超過這個范圍就會產(chǎn)生一些影響。但只要能在規(guī)定的范圍內(nèi)就不會有問題，所以這個功能具有非常重要的意義。
所以說當人員定位系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，相關(guān)操作人員也無法發(fā)現(xiàn)誤報或不知情，從而使整個過程變得更加安全可靠。這不僅是對生產(chǎn)安全保障服務(wù)，也是對設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控以及人員工作效率和質(zhì)量管理的一種有效途徑。
4、數(shù)據(jù)分析計算
對傳感器數(shù)據(jù)進行處理，提取出實時位置信息，并進行分析計算，輸出各類統(tǒng)計報表。其中，系統(tǒng)可對定位數(shù)據(jù)進行處理分析，并對實時位置進行建模，輸出符合標準的人員位置圖。通過對圖中數(shù)據(jù)進行分類，建立多個數(shù)據(jù)庫，可存儲多個歷史數(shù)據(jù)，為計算提供支持。在分析的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示。
統(tǒng)計報表可用于分析實時三維人員的狀態(tài)和分布等信息，同時也可以用于管理后臺功能?？梢詫θ藛T當前所處位置等情況進行分析統(tǒng)計和追溯查詢等功能。同時結(jié)合礦井實際情況，實現(xiàn)信息融合和綜合應(yīng)用，為礦井安全生產(chǎn)提供可靠保障。對每個數(shù)據(jù)進行有效管理與分析。
5、預警提醒
當超過設(shè)定的時間范圍，報警提醒可自動觸發(fā)，同時，可在手機 APP中顯示人員分布情況，及時提醒工作人員。通過該定位系統(tǒng)，礦井可以對人員作業(yè)行為進行實時監(jiān)控、及時預警，保障礦工生命財產(chǎn)安全。高精度人員定位系統(tǒng)，為煤礦井下人員提供精確定位、安全管理的核心數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對井下人員的精細化管理，使礦井安全生產(chǎn)實現(xiàn)高效、精準智能化，從而提高企業(yè)的管理水平，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，保障安全生產(chǎn)，實現(xiàn)安全生產(chǎn)；同時也能夠提高礦井管理工作的信息化水平，促進行業(yè)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展。智慧礦山發(fā)展中的一部分，對于煤炭行業(yè)來說，無疑是一個巨大機遇：對人員定位精度要求更高的環(huán)境將提高我們工作效率；實現(xiàn)安全生產(chǎn)；為企業(yè)創(chuàng)造更大利潤空間；并不斷提高工作效率；從而提高礦山企業(yè)安全管理水平
6、報警顯示
由于礦體的位置不穩(wěn)定，因此對報警進行實時監(jiān)控，當有人經(jīng)過定位設(shè)備時，系統(tǒng)自動發(fā)送報警信息，提醒人員立即離開。當出現(xiàn)異常情況時，會在屏幕上實時顯示人員位置，并發(fā)出語音提醒。同時，通過視頻和圖片進行遠程警示。可實現(xiàn)人員定位操作在井下現(xiàn)場控制，在任何區(qū)域都能實現(xiàn)實時監(jiān)控和報警提示。
7、報表生成及統(tǒng)計分析
基于 RTS定位系統(tǒng)可以生成井下人員位置統(tǒng)計報表，包括地理位置分析、人員定位精度分析、工作狀態(tài)分析、人員位置分析、定位報警等?？筛鶕?jù)實時定位數(shù)據(jù)，對井下人員數(shù)量、人員流動、緊急撤離等進行統(tǒng)計，并生成報表。報表格式采用 Java語言，滿足多種報表格式要求，并支持自動繪制、導出與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)比對。為該數(shù)據(jù)庫的主要構(gòu)成，其中存儲了工作人員在時間、位置、狀態(tài)三個部分，具體見下：根據(jù)人員定位結(jié)果及分析，可生成相應(yīng)的管理報表或?qū)崟r報表等功能。