智慧矿山,是指运用信息技术对矿山的生产、安全、环境等进行监测监控、信息交互、资源共享与管理,并实现生产过程管理全过程可视化的智慧矿山。智慧矿山是利用传感器采集数据,结合物联网、人工智能等手段和通信协议,对矿井生产全过程进行智能化监控的智慧矿山。随着国家政策不断发展和矿山转型升级进程的加快,矿山行业将迎来新一轮发展机遇。
1.定位原理
超宽带基站定位技术是利用北斗卫星、 GPS卫星及地面无线传感器网(WiFi)三种定位方式的基础上发展起来的基于定位技术的无线信息系统,与传统定位原理相比具有定位精度高、覆盖范围广、抗干扰能力强等特点。超宽带基站的天线带宽一般在20 MHz~100 MHz之间。当使用时,当信号接收到该频段或附近位置的无线电信号时需计算信号在该频段或附近位置上的传播距离。数据速率越高、覆盖范围越大,就可以实现毫米级至亚米级空间分辨率范围内可靠的高精度定位特性。基于超宽带基站(UWB)定位技术可以实现精准的定位功能。基于 UWB超宽带基站(UWB)信号对用户发出请求后,基站通过向用户发送信息(包括用户单位名称或数字地址等)得到待检测用户信息,并根据待检测对象发送到当前位置的数据计算出当前待检测对象位置。
2.智慧矿山uwb超宽带定位系统
uwb超宽带定位系统是基于5 G通信技术,利用超宽带的短距离实时通信功能,采用超宽带通信和物联网技术进行结合的一套安全、高效、低成本地实现煤矿安全、高效作业的新型综合自动化智能化控制系统。针对当前煤矿安全管控信息化程度高,人员作业现场信息化水平低,监控手段单一等现状,通过应用 uwb超宽带定位系统提高矿井生产自动化水平,是一个行之有效的办法。智慧矿山uwb超宽带定位系统可实现井下所有人员信息实时定位查询、作业状态的实时监测和可视化管理。应用基于5 G通信技术的 uwb超宽带系统和智能终端作为核心载体,通过在煤矿井下搭建独立网络架构与 UWB终端连接实现对井下人员精确位置的监测、查询并实现生产过程及安全生产智能管控。矿井监控系统可以在无人值守条件下,通过远程操作终端完成人员定位查询、日常生产设备巡检及数据统计等工作;井下管理系统可以在无人值守条件下,对井下所有人员的实时位置进行智能化管控,包括井口作业人数、采掘轨迹和位置变化情况等。
3.应用场景
定位施工:通过对井下位置精准定位,可以实现井下定位作业人员自动到达作业位置并记录定位信息;
定位管理:根据定位位置信息,能够对现场相关工作人员进行远程管理及考核,比如可以对管理人员进行现场巡检,通过系统能够记录巡检人员进入现场情况、巡检记录等,同时还可以将巡检记录上传到系统后台进行管理;
安全预警:可以对危险区域及井下区域实时报警和预警;
应急处置:能够实现关键部位人员实时定位及报警,为事故处置提供有力保障;
作业监管:实时查询相关位置信息,包括运输人员位置轨迹等;
应急救援:可进行现场联动救援和应急救援管理。
4.产品优势
a)高精度定位:精度高达10 cm,定位精度可达1 m/s,能满足多种复杂环境下的精准定位;
b)全覆盖监测:定位数据覆盖煤矿井下所有区域,覆盖区域内的所有设备都能自动定位;
c)快速部署:实时定位,设备使用成本低,维护成本更低;
d)数据共享:根据现场实际情况提供实时数据,采集与传输时自动上传;
e)设备升级:实时历史定位数据可同步更新,确保历史数据精确无误;
f)自定义标签:可定制标签方案,满足各种需求。