隨著我國工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，煤炭行業(yè)也在逐步步入智能化的發(fā)展道路。傳統(tǒng)的采掘方式已無法滿足目前行業(yè)的發(fā)展需求。新一代信息技術(shù)不斷升級和完善，煤礦智能化建設(shè)步伐正在加快，煤礦管理部門越來越重視。現(xiàn)代礦山人員定位管理系統(tǒng)已經(jīng)成為保障礦山安全生產(chǎn)的重要手段之一。該系統(tǒng)是在傳統(tǒng)采掘方式下采用井上至井下，通過 GPRS、NB-IoT、 RFID等技術(shù)構(gòu)建安全高效一體化綜合監(jiān)管體系的物聯(lián)網(wǎng)平臺模式。
一、系統(tǒng)簡介
針對煤礦安全監(jiān)管中的安全風(fēng)險(xiǎn)防控，智慧礦山人員定位管理系統(tǒng)以“智能化+安全管理”為核心，以實(shí)現(xiàn)“智能安全，高效”為目標(biāo)。該系統(tǒng)采用了基于定位芯片技術(shù)、高精度 GPS定位技術(shù)、無線射頻技術(shù)等先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)，打造了一套集人員定位、視頻監(jiān)控、應(yīng)急救援等功能于一體的煤礦智能安全管理系統(tǒng)。為煤礦的安全生產(chǎn)提供了一套先進(jìn)的、安全高效的管理方式。智慧礦山人員定位管理系統(tǒng)包含：礦工身份識別、身份信息采集和報(bào)警、智能視頻監(jiān)控、定位/追蹤、多通道多終端接入等功能，為礦山安全監(jiān)控提供可靠技術(shù)保障。
二、設(shè)計(jì)方案
智慧礦山人員定位管理系統(tǒng)，基于 GPRS/NB-IoT等通信技術(shù)，為煤礦提供井下全覆蓋人員電子標(biāo)簽，通過對所有采掘作業(yè)人員，包括調(diào)度指揮人員、掘進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)人員等實(shí)行實(shí)時位置跟蹤、軌跡追蹤等操作功能。智慧礦山人員定位管理系統(tǒng)主要由井下人員電子標(biāo)簽、定位管理平臺、傳感器及定位管理平臺等組成。以智能煤倉監(jiān)管為例：智能煤倉監(jiān)管系統(tǒng)是智慧礦山基于NB-IoT移動通信、 GPRS、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、藍(lán)牙、 Zigbee等技術(shù)，結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際需要，進(jìn)行建設(shè)并應(yīng)用的基于 RFID及 Zigbee技術(shù)的智能煤倉信息綜合監(jiān)管系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合了移動通信、 RFID、傳感技術(shù)、 GIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多項(xiàng)現(xiàn)代信息技術(shù)，將礦井采掘作業(yè)人員、監(jiān)控室值班人員、安全管理人員等實(shí)行實(shí)時定位監(jiān)管，為井下各部門和各作業(yè)場所的安全生產(chǎn)提供及時、準(zhǔn)確、全面、統(tǒng)一的監(jiān)管服務(wù)。
三、設(shè)備部署與運(yùn)行
煤礦井下人員定位系統(tǒng)，可通過網(wǎng)絡(luò)部署于井下主斜室、支護(hù)架等區(qū)域。地面安裝的定位設(shè)備可通過井下調(diào)度室進(jìn)行調(diào)度。地面調(diào)度員進(jìn)入主斜室后，將實(shí)時測量數(shù)據(jù)發(fā)至礦指揮中心；同時對煤礦主斜臺長時間運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；此外，主斜臺需要完成巡檢動作時，可通過 GPS定位模塊（可以通過 APP端實(shí)現(xiàn)）實(shí)時查看人員位置信息。煤礦井下區(qū)域位置數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)由生產(chǎn)調(diào)度中心統(tǒng)一匯總至企業(yè)管理中心。如果該中心收到了一份新的數(shù)據(jù)，就會及時將數(shù)據(jù)推送給企業(yè)安全管理部或生產(chǎn)經(jīng)理進(jìn)行分析決策處理。
四、系統(tǒng)應(yīng)用場景
1、井下采區(qū)：實(shí)時顯示現(xiàn)場情況、作業(yè)位置、人員分布、環(huán)境信息等。
2、輔助運(yùn)輸人員的實(shí)時軌跡管理，如人員位置、時間、路線等信息統(tǒng)計(jì)分析。
3、綜采工作面：實(shí)時查看綜采工作面通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)時監(jiān)控各綜采工作面的瓦斯?jié)舛?、空氣含氧量、溫度等參?shù)。4、礦井通風(fēng)：了解整個礦井的通風(fēng)情況，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異?；蛘呔o急情況的時候可以快速切換到緊急預(yù)案，可以為安全生產(chǎn)提供保障，減少事故發(fā)生，減少井下人員傷亡程度。
5、礦井排水：在礦井排水方面可以實(shí)時掌握礦井的水位情況和排水情況是否正常。
6、礦井消防：井下一旦發(fā)生火災(zāi)事故，可以快速確定火災(zāi)的位置，可隨時啟動應(yīng)急預(yù)案。
7、智能巡檢：可以及時發(fā)現(xiàn)在礦井中的違規(guī)操作情況，包括違規(guī)使用高精度定位產(chǎn)品以及井下人員不文明行為等內(nèi)容來保障礦井安全生產(chǎn)。