超寬帶定位作為智慧礦山的重要一環(huán)，已經(jīng)被越來(lái)越多的企業(yè)應(yīng)用在智慧礦山中，但是對(duì)于智慧礦山的具體需求，不同企業(yè)也有著不同的理解。而UWb超寬帶定位作為智慧礦山最基本的定位技術(shù)之一，在智慧礦山中可以為礦山提供多種場(chǎng)景化服務(wù)。在智慧礦山中我們經(jīng)常能夠看到實(shí)時(shí)定位的監(jiān)控系統(tǒng)，而 UWB超寬帶定位系統(tǒng)就是一款為企業(yè)量身定制的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。系統(tǒng)將實(shí)時(shí)定位結(jié)果、實(shí)時(shí)管理等多種功能集于一體，通過(guò)智能設(shè)備將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至云平臺(tái)。通過(guò)對(duì)云平臺(tái)中企業(yè)的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析管理和數(shù)據(jù)分析處理，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、及時(shí)采取措施、快速準(zhǔn)確決策、實(shí)現(xiàn)企業(yè)的安全生產(chǎn)。它具有良好的防篡改、抗干擾能力以及高可靠性、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，能為企業(yè)節(jié)省大量管理成本，同時(shí)還具有一定的防塵效果！
一、智慧礦山超寬帶定位系統(tǒng)需求
智慧礦業(yè)不僅對(duì)環(huán)境有著嚴(yán)格的要求，同時(shí)對(duì)定位系統(tǒng)也有著嚴(yán)格的需求。在礦井中，井下人員、物資的管理，以及瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)控制等都對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有著很大的要求。因此，在實(shí)際的應(yīng)用中，需要針對(duì)不同的環(huán)境需要實(shí)現(xiàn)不同的定位方式。在礦井的各個(gè)區(qū)域都需要進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，而井下的每個(gè)區(qū)域都需要有專門的定位系統(tǒng)進(jìn)行管理。因此，在實(shí)際應(yīng)用中的需要，超寬帶定位系統(tǒng)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：實(shí)時(shí)定位：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位可以讓系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)，可以避免被遮擋、被干擾導(dǎo)致無(wú)法完成任務(wù)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)要滿足及時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、保證數(shù)據(jù)安全、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人員實(shí)時(shí)位置、遠(yuǎn)程報(bào)警等功能。
二、超寬帶定位的應(yīng)用場(chǎng)景
傳統(tǒng)的智慧礦山中，智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式來(lái)進(jìn)行礦山生產(chǎn)情況，但是這種方式的缺陷就是只能通過(guò)人工去判斷，容易出現(xiàn)定位不準(zhǔn)等情況。所以，針對(duì)智慧礦山中的眾多場(chǎng)景, UWB超寬帶定位技術(shù)可以應(yīng)用到各個(gè)環(huán)節(jié)中來(lái)。首先是針對(duì)井下人員移動(dòng)進(jìn)行智能化管理。在人員進(jìn)入井下之前，需要對(duì)井下人員進(jìn)行定位，利用超寬帶數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)把人員位置實(shí)時(shí)傳送至平臺(tái)上來(lái)顯示位置的實(shí)時(shí)狀態(tài)。然后，對(duì)于井下人員進(jìn)行定位之后可以發(fā)現(xiàn)這名人員所處的位置。之后根據(jù)定位結(jié)果對(duì)井下人員進(jìn)行追蹤定位和記錄就能很好地解決了這個(gè)問題。對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中的各種信息也都可以進(jìn)行快速定位和追溯。
三、 UWB超寬帶GPS系統(tǒng)原理
uwb定位采用分布式控制方式，可以實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)、區(qū)域、空間等多種定位方式，且能進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)定位。UWB超寬帶定位系統(tǒng)中的信號(hào)可以通過(guò)多個(gè) UWB終端發(fā)射的無(wú)線電波實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。在接收端終端發(fā)送的信號(hào)時(shí)，采用了先進(jìn)的濾波算法的定位算法進(jìn)行信號(hào)分析和處理，提高了信號(hào)的信噪比和頻譜利用率，使之適合于各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。在接收端端，天線接收信號(hào)的速度隨信道數(shù)、信噪比而變化，即信道數(shù)愈多，信噪比愈小。而在接收端天線中加入了高性能、高帶寬、低成本的微功耗芯片或其他高可靠性芯片完成信號(hào)處理后，接收信號(hào)可直接轉(zhuǎn)化為微處理器所處理、運(yùn)算和通信的結(jié)果。同時(shí)芯片或微處理器根據(jù)信號(hào)處理時(shí)序的變化來(lái)檢測(cè)到信號(hào)質(zhì)量變化時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)幅度和頻率變化來(lái)決定自身執(zhí)行指令時(shí)序的變化特征。當(dāng)信道數(shù)過(guò)多時(shí)，信號(hào)傳播將會(huì)出現(xiàn)延時(shí)現(xiàn)象，在這個(gè)時(shí)候數(shù)據(jù)處理就顯得非常重要，這就是目前市面上常說(shuō)的“秒級(jí)”信號(hào)計(jì)算。
四、超寬帶定位適合用在哪些場(chǎng)景？
(1)人員定位：針對(duì)井下人員安全，系統(tǒng)可以通過(guò)安裝在井下位置的 UWB超寬帶定位設(shè)備，對(duì)井下人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，當(dāng)有人員出現(xiàn)時(shí)即發(fā)出警報(bào)聲。
(2)環(huán)境監(jiān)測(cè)：當(dāng)井下人員發(fā)生異常情況時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分析處理及報(bào)警，同時(shí)在手機(jī)上顯示出井下人員的具體位置。
(3)人員流動(dòng)監(jiān)控：由于井下人員流動(dòng)性大、監(jiān)管困難等特點(diǎn)，因此，系統(tǒng)可以通過(guò)監(jiān)控設(shè)備對(duì)井下人員位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)人員出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)可以通過(guò)手機(jī)上顯示出其具體位置，并發(fā)送報(bào)警信息。
(4)車輛管理：基于超寬帶定位技術(shù)的車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠通過(guò)實(shí)時(shí)跟蹤車輛狀態(tài)來(lái)自動(dòng)判斷車輛是否在某個(gè)時(shí)間段出現(xiàn)在某一個(gè)地點(diǎn)上，便于管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行處理。
(5)人員定位和車輛管理：隨著5 G通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用逐漸深入到各行業(yè)領(lǐng)域中去為止，因此無(wú)論是定位還是監(jiān)控都可以通過(guò)超寬帶定位提供服務(wù)。