傳統(tǒng)的開采模式存在生產(chǎn)效率低、資源浪費嚴重、生產(chǎn)過程污染嚴重等諸多問題。為提高采礦技術(shù)水平及安全性，提升資源利用效率和經(jīng)濟效益以及礦山生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)水平，不斷提高企業(yè)單位經(jīng)濟效益水平，需要實現(xiàn)礦產(chǎn)資源精細化管理目標及生產(chǎn)過程智能化操作模式。對于礦山而言就是將高精度的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集儲存起來并進行數(shù)據(jù)分析處理等操作，進而實現(xiàn)生產(chǎn)安全智能化操作。基于5 G技術(shù)研發(fā)的智慧礦山超精準 uwb應(yīng)用系統(tǒng)將5 G信號、 GPRS定位技術(shù)無線傳輸?shù)降孛婊静⑦M行數(shù)據(jù)處理和通信，使得數(shù)據(jù)實時傳輸，并可以實時顯示出來。同時還可以通過對煤礦各大設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)測；將這些實時監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋給生產(chǎn)人員，可以實時進行安全預(yù)警；對相關(guān)作業(yè)人員進行安全教育培訓(xùn)等工作。
1.實時定位
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備定位能力決定了設(shè)備的工作狀態(tài)，通過對設(shè)備的定位可以幫助用戶實現(xiàn)安全無人值守、快速救援、預(yù)警及監(jiān)測等。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)礦井下人員定位、車輛精準定位、軌跡跟蹤、物品定位等一系列功能。在智慧礦井的部署中，該系統(tǒng)通過5 G基站、3 G/4 G/5 G網(wǎng)絡(luò)把定位技術(shù)從地面?zhèn)鬏數(shù)交?，通過基站實現(xiàn)5 G定位功能以及對設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)控，可以將各類設(shè)備的實時定位信息進行展示在手機端網(wǎng)頁上，并實時發(fā)送出來給生產(chǎn)作業(yè)人員以及管理人員查看。讓他們了解設(shè)備狀態(tài)及運行情況，及時發(fā)現(xiàn)故障并及時處理。對企業(yè)的安全生產(chǎn)和管理工作是非常重要的一環(huán)。
2.監(jiān)測分析
在各個監(jiān)控節(jié)點安裝5 G信號接收機，能夠?qū)崿F(xiàn)5 G信號遠程通訊。對于井下的信號接收裝置可以通過 UWB發(fā)送短信來實現(xiàn)實時狀態(tài)信息的發(fā)送及接收。也可以通過無線方式在地面實現(xiàn)自動通信。對于井下各類設(shè)備狀態(tài)能實現(xiàn)視頻、圖像、紅外傳感器、音頻等多種傳感器的實時監(jiān)測和報警顯示，在監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)時也可以與視頻聯(lián)動。智慧礦山超精準 uwb應(yīng)用系統(tǒng)支持在線監(jiān)控，安全預(yù)警等功能。為管理人員及時掌握設(shè)備運行狀況、掌握運行狀態(tài)、發(fā)生故障時及時處理提供決策依據(jù)。還可根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容對現(xiàn)場進行視頻實時監(jiān)測與分析以及視頻錄制功能，可遠程對井下人員在作業(yè)時進行相關(guān)安全教育培訓(xùn)等工作。同時還通過監(jiān)控系統(tǒng)將實時監(jiān)測到問題以及處理結(jié)果通知到相關(guān)作業(yè)人員，可使礦井更加安全可靠；同時通過系統(tǒng)可以對井下發(fā)生各類安全事故事件進行及時預(yù)警并輔助處置和現(xiàn)場應(yīng)急救援管理，確保施工安全有序進行。
3.預(yù)警通知
當監(jiān)測到異常信號時，系統(tǒng)會及時向相關(guān)人員發(fā)送預(yù)警通知，提醒注意安全。包括：
①井下異常信號：通知現(xiàn)場管理人員到井下巡視；
②井下預(yù)警：通知井下相關(guān)人員，現(xiàn)場指揮；
③定位設(shè)備運行異常；
④危險氣體檢測報警；
⑤瓦斯?jié)舛葓缶?/p>
⑥隱患通知
⑦通訊終端連接異常情況：異常警報、告警。
4.安全培訓(xùn)
通過實時定位，可對設(shè)備的位置、運行狀態(tài)、異常狀態(tài)進行信息分析和預(yù)警?？梢詫崿F(xiàn)井下人員狀態(tài)和位置信息全記錄、設(shè)備狀態(tài)及環(huán)境實時監(jiān)測、故障報警等功能。在井下安裝了 UWB信號傳感器、5 G信號基站等通信設(shè)備，使得5 G信號和地面基站設(shè)備能夠連接后形成信號網(wǎng)絡(luò)，并且通過5 G信號進行安全遠程操控、巡檢等工作。同時能夠為遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供監(jiān)控內(nèi)容和分析數(shù)據(jù)，并且傳輸給遠程終端或者進行相關(guān)維護和管理。同時還為監(jiān)控系統(tǒng)配備了網(wǎng)絡(luò)模塊，系統(tǒng)和終端設(shè)備都是為了在任何地方都可以實時查詢系統(tǒng)里面的設(shè)備狀態(tài)信息和運行狀況。
5.數(shù)據(jù)采集與傳輸
通過5 G基站網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)信息進行實時傳輸，并對傳輸過程進行管理。在礦山應(yīng)用過程中，由于煤礦生產(chǎn)工藝的特殊性，使得采集到的數(shù)據(jù)不僅具有較高的準確性。同時也要求采集的數(shù)據(jù)真實可靠，以確保采集的數(shù)據(jù)準確性。系統(tǒng)根據(jù)煤礦采掘作業(yè)區(qū)域?qū)崟r獲取到的信號特征值及基站信息對采集網(wǎng)絡(luò)完成了高精度定位。如地表位置、周邊環(huán)境信息、環(huán)境溫度等數(shù)據(jù)。當監(jiān)測到礦井壓力、風(fēng)速、風(fēng)量等異常時；若有其它異常發(fā)生，可以通過短信發(fā)送給礦山調(diào)度中心進行報警提示?；? G網(wǎng)絡(luò)的移動終端設(shè)備定位與現(xiàn)場定位技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)5 G網(wǎng)絡(luò)快速組網(wǎng)、低延時特性以及超高穩(wěn)定性；實現(xiàn)在惡劣條件下工作環(huán)境下可持續(xù)運營；提供5 G網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域10米范圍內(nèi)毫秒級響應(yīng)速度等優(yōu)勢。