随着智慧矿山的兴起,人员定位在煤矿安全管理中也逐渐被重视起来,不仅提高了定位系统的可靠性、精度与速度,还能保证矿山职工的生命安全。目前,国内外矿山行业都在推广人员定位技术来提高矿井作业场所的安全系数。根据我国煤炭行业协会发布《2018中国煤炭企业发展状况白皮书》中显示,我国煤矿行业平均安全生产日达到272.56天以上,2018年全国煤矿平均生产周期为69.73天。煤炭安全问题已经成为我国煤矿安全生产方面最突出的问题。随着信息化和工业化完美融合,煤矿企业开始应用先进的智能技术来提高矿工、矿山安全系数,但这些定位系统由于不能实现精准实时管理和定位维护,在实际应用中常常面临各种难以克服的困难!
1.传统的人员定位系统定位精度较低,无法满足现场对人员安全信息的实时管理。
例如:在矿井中,煤矿人员定位系统只能实时定位井下某个地点,不能同时显示多个地点。如果每个地点需要一个人才能查看到其具体位置,则必须要将每个人从井下挖出来并返回到井底才能看到。这样就很难做到对现场人的精确定位,并且由于该地点位置发生变化,定位精度较低,对井下人员安全信息难以进行有效管理和及时反馈,从而给矿井生产带来一定安全隐患。
随着技术水平逐渐提升,现在煤矿行业也开始逐步采用无线定位技术来提高矿井工作人员的安全状态,即在没有任何干扰措施的情况下给矿工提供准确的定位信息。这一定位系统就是可以为煤矿井下提供高精度定位服务的人员定位系统~根据该定位系统提供定位信号和距离信息来判断矿工安全状态及具体位置信息来实现对井下工作人员精确定位的能力~根据系统提供数据显示井下工作人员信息以及相关信息显示井下工作人员状态就可以达到煤矿井下人员安全等级标识及实时监控人员位置信息。如果井下人员存在生命危险或者未及时获救就将无法得到安全信息!
2.人员定位系统一般需要携带 GPS和 MEMS模块,增加了系统运行成本。
GPS定位的精度一般只有几十米到几百米,可以实现全天实时定位。如果需要携带很多传感器,增加了系统运行成本。而 MEMS惯性导航定位器是以非接触式方式,不需要依赖地面接收机信号输出。定位精度高。而且无需携带 GPS,也不需要带电池和内存,方便携带且节省了使用成本;对于井下有水、有明火等危险情况就可以使用北斗导航定位;同时具有自主开发和升级能力,能实现系统内部数据的灵活传输和存储。
缺点是:该定位技术只适用于部分高精度现场,而且要使用具有很强防水功能的智能电子设备才能实现精准定位功能。
3.煤矿井下环境复杂,人员移动频繁导致定位误差大。
煤矿井下环境复杂,人员频繁移动导致定位误差大,尤其在高温、暴雨等恶劣天气下,定位精度很难达到最优。井下人员定位系统由于不能实时监测和记录井下人员移动,导致一旦出现人员滞留、丢失等问题,则需要从矿井中调取人员信息并进行定位处理。以上问题都使矿工面临生命安全受到威胁。随着煤矿物联网、云计算、大数据等高新技术进一步发展,以人员定位为核心的煤矿信息化建设将逐渐走向成熟。而这也是为什么越来越多大企业将人员定位作为重要监控手段之一的原因。
4.传统的无线定位技术安装成本高,且不适用于井下复杂环境需求,无法满足煤矿开采要求的特殊要求。
以上五大原因导致了煤矿井下人员定位技术存在很大的局限性。为了提高矿井安全生产管理水平,降低矿井工作环境中对其安全性和工作效率的要求,我们需要利用卫星、无线传感器以及高精度 RFID电子标签等来提高人员定位监控效果。
随着煤矿设备智能化水平越来越高,智能化程度也将越来越高,但是随之而来的问题也就越来越多。由于这些设备无法在现场实时运行,往往会给系统的运行造成很大麻烦,造成很大的隐患和损失。因此我们必须充分利用现有技术,来解决这些弊端,达到提高煤矿系统安全运行的目的。