智慧礦山精準(zhǔn)定位系統(tǒng)，在礦上應(yīng)用比較廣泛，不僅能保證礦井的安全生產(chǎn)，還能提升工作效率。 在煤礦上安裝定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的智能化開采管理是非常必要且有必要的。 礦山開采對環(huán)境要求較高，隨著礦山企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大、生產(chǎn)設(shè)備增加、資源開采難度加大等因素影響，需要使用到更加先進(jìn)和智能化的開采設(shè)備。 礦山定位系統(tǒng)作為智慧礦山建設(shè)的重要一環(huán)，可以通過對礦車、人員、設(shè)備等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和管理；再結(jié)合數(shù)據(jù)分析和智能算法模型等技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、預(yù)警和調(diào)度指揮；從而提高工作效率，保證礦山生產(chǎn)安全。
現(xiàn)在市面上安裝的定位系統(tǒng)種類比較多，包括：北斗定位衛(wèi)星系統(tǒng)以及慣性導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)（IMU）、激光雷達(dá)（LiDAR）傳感器等。 隨著科技水平的發(fā)展，在精度要求不高的情況下可以選擇精度更高的慣性導(dǎo)航定位技術(shù)。在此基礎(chǔ)上結(jié)合人工智能技術(shù)（機(jī)器學(xué)習(xí)）可以實(shí)現(xiàn)礦山開采過程中人員位置跟蹤、人員行為分析檢測、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等多種功能。 根據(jù)需求不同可選擇不同方案：
1、單點(diǎn)定位，精度為5 m左右
如果礦區(qū)面積比較大，一般可選擇多點(diǎn)定位方案。 主要由北斗定位模塊、慣性傳感器（含加速度計(jì)）、天線、 GPS接收機(jī)組成： 北斗衛(wèi)星由發(fā)射衛(wèi)星，到達(dá)目標(biāo)位置后，通過與慣性傳感器配合測量運(yùn)動軌跡從而得到位置信息。 慣性傳感器是一種可以根據(jù)自身運(yùn)動軌跡對加速度計(jì)進(jìn)行檢測的設(shè)備，當(dāng)受到外部環(huán)境的影響時，慣性傳感器可以將檢測到的數(shù)據(jù)反饋給北斗系統(tǒng)來獲取準(zhǔn)確位置信息。 對于 GPS定位模塊來說，由于其精度較高，定位精度可以達(dá)到10 m左右。 在實(shí)際應(yīng)用中，通常利用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）來實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)精確定位。
2、無線定位，精度為1 m左右
目前市場上已經(jīng)有多種定位技術(shù)，如果使用一種精度較高的定位技術(shù)，可能需要更多的硬件支持，也就是我們常說的“布板”，價格會比較昂貴。 而且，定位設(shè)備還需要配備相應(yīng)的算法模型，才能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。 而無線定位就是一種非常方便、性價比高、成本較低的一種方案。 以高精度無線定位為例，在系統(tǒng)中安裝多個高精度無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時測量并記錄周圍環(huán)境信息。 該設(shè)備不需要使用任何通信連接即可實(shí)現(xiàn)自動測量并記錄周圍環(huán)境信息； 而且其測量數(shù)據(jù)可以通過串口方式傳輸至后臺服務(wù)器，可以實(shí)現(xiàn)無人值守狀態(tài)下全天候運(yùn)行。
3、 WIFI信號，精度在15 m內(nèi)
在礦區(qū)等人員流動性大的地方， WIFI信號覆蓋范圍比較小，所以采用的是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)作為主設(shè)備。 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與 WiFi相結(jié)合使用，可以為礦工提供定位導(dǎo)航功能。 礦山工人需要通過手機(jī)安裝“北斗 APP”，在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)對定位設(shè)備的實(shí)時操作控制、查詢定位結(jié)果、數(shù)據(jù)上傳和下載等操作。 北斗定位精度為15 m以內(nèi)，如果不進(jìn)行精確的人員定位和信息獲取，會造成礦山事故發(fā)生。 為了保證定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)采用了 RTK算法。 即利用多個基站建立坐標(biāo)系來測量每個天線在空間中的準(zhǔn)確位置和相對位置來實(shí)現(xiàn)對多個基站坐標(biāo)系的同步測量。 同時，為了防止工人誤操作導(dǎo)致設(shè)備受損或者數(shù)據(jù)丟失等情況發(fā)生，系統(tǒng)會通過多種方式來確保其運(yùn)行環(huán)境。