智慧矿山是一个以物联网(IoT)为基础,以先进信息技术为支撑的现代化矿井。智慧矿山的目的就是为煤矿企业提高生产管理水平,降低劳动强度,实现安全生产,实现煤矿企业智能化管理,实现矿山安全管理水平的持续提升。智慧矿山的建设必须要把矿山生产过程中的各种数据收集上来,然后把这些数据通过物联网技术进行综合分析处理以达到预测矿井下安全状况出现或者事故的预想;通过智能决策系统来帮助矿方制定矿井下具体的安全措施;通过先进的传感器数据和三维可视化图形等形式提供安全信息和相关信息。这些是智慧矿山最基本的要求。而在智慧矿山中,煤矿使用的 RFID (射频识别)、激光诱导技术都是定位的主要手段之一。
一、超宽带定位
uwb超宽带定位是将无线网络(NB-IoT、 UWB等)和无线射频(RF)技术融合,具有高精度的短距离(10~100 m)、高精度、大容量、抗干扰能力强等特点的无线定位技术。它能覆盖室内任何位置物体,实现高精度定位。超宽带是一种新型的无线通信系统,它是一种高速无线通信技术,它是以载波为通信对象,具有发射功率低,传输速率高、抗干扰能力强,等特点。这是它最主要的优点!目前广泛应用于通信设备如:微波、无线传感器、 RFID (射频识别)等。超宽带也叫窄带通信,是一种频率范围宽、频段高并且覆盖范围很宽的通信技术,是目前市场上广泛使用的定位技术之一。利用它具有低功耗、低成本等特点,可以应用于各种无线通信技术如:无线网络技术、射频技术等,在物联网领域中具有重要意义,而且对其他技术也具有一定的借鉴作用。
二、实时数据处理
基于超宽带的 uwb定位技术在煤矿应用中已经得到了广泛的应用,其突出优势主要体现在以下几个方面:
·抗干扰能力强:超宽带可以经受一定冲击条件,抗风雨雪天气影响依然能够正常工作;
·抗干扰能力强,可以根据现场环境实时调整定位精度,做到实时定位;
·精确定位和数据存储:对于一些大型系统来说,将所有信息实时同步显示在矿上大屏幕上非常重要;
·超宽带定位可以为矿上提供实时数据监控及分析;
·能实时对井下作业人员位置进行动态定位监测与控制;
·能支持各种网络定位和通信模式转换;·能支持各种传感器接入系统;
·满足各种场合应用需求;
·支持远程监控指导;
·支持与企业系统相集成;
·支持监控和管理系统中数据监控(如:人员定位、生产状态信息、监控视频等);通过远程平台可以对系统进行集中控制和管理等等功能,支持实时通信以及无线通信功能;远程控制系统工作状况等。
三、网络实时监控
由于超宽带定位是基于蜂窝网络,采用网络通信技术,通过网络将所有通信网络进行管理。实现了整个矿山网络全覆盖,对井下各个区域进行监控,实现智能化管理系统可以通过 UWB超宽带定位技术实现对井下人员以及货物等信息的实时监控,并与企业内部各系统进行无缝对接。另外一方面对井下人员进行精确定位,减少了井下巡检人员劳动强度。另外,可以将系统数据通过无线网络传输到井下机房,可以实现数据的实时共享。系统可对井下各采区的所有人员进行实时定位和轨迹分析等功能。另外可以对定位结果进行统计、分析。对管理等工作起到了很好的作用。通过终端实时查看井下人员位置分布、实时状态等数据,并可随时调用,做到一键操作,为安全管理提供了很好的支撑。矿井上可通过查看井下人员位置情况以及现场活动情况,以便及时采取相应的对策和措施;并为系统提供辅助决策和解决方案;提高人员工作效率及生产效率,减少工人工作量。实现安全生产,减少事故,保障矿井工作人员能够安全高效从事日常工作及其他用途。