随着我国经济发展和矿山建设的不断进步，采掘设备、运输设备和施工设备等方面的管理水平得到了不断提高，信息化技术在采掘领域得到了广泛应用。但是矿山管理中车辆定位系统由于定位精度高、工作效率高，一直是采掘行业中不可或缺或重要的技术手段。作为矿山中最主要生产设备之一（主要有运输车辆、采掘车辆等),在井下生产作业过程中也会对采掘设备采取有效监管与控制方法。根据相关规定，采掘设备在运输过程中有可能产生一定数量车辆，因此要实时对车辆位置进行精确跟踪。针对以上问题解决方案中车辆定位系统能够实现对采掘设备远程控制、实时监控与预警预报，实时显示车辆位置与车号及工作状态，有效减少人员被困、车辆被盗等安全事故发生。
一、车辆定位系统概述
对于一个大型的生产矿山来说，其生产运营规模往往比较大。由于矿山开采距离较长，且矿山地质条件复杂；矿山环境条件恶劣，且矿井中还存在着水害、顶板坍塌、瓦斯爆炸等灾害以及矿难事故。所以生产设备对其安全状态要求非常高。传统的安全监管手段存在很多缺陷：安全生产监管手段相对落后；监管人员不能及时了解车辆位置情况；现场的生产情况和危险状况无法及时发现并处理；生产现场不能提供可靠的决策依据。因此，针对采矿行业车辆定位应用系统来解决这一问题也是目前发展趋势。以车辆定位系统为核心，以物联网技术为手段，实现对车辆、人员、运输、设备等各类信息的采集和存储。实现对车辆位置远程监控、实时预警和定位。
二、系统应用
1.矿山生产过程控制：采掘作业过程中的车辆轨迹跟踪、安全警示等功能，有效减少安全事故发生，提高矿山生产安全保障能力和企业管理水平。
2.运输设备监控：实时显示车辆位置与车号及工作状态。通过实时定位系统可以准确跟踪车辆运行轨迹，实时掌握车辆运行状况，提高设备运行效率。
3.现场管理：运输设备远程管理：井下运输车辆位置实时数据采集分析，为各生产车间、部门提供实时状态监控数据，通过井下无线网络传输到井下车辆定位系统和现场管理平台进行实时监控。实时显示矿方工作面及各个作业区域内所有车辆运行状态等信息。同时支持对采场站内车辆运行状态进行查询统计分析等功能。有效减少了事故发生。
4.应急救援：煤矿井下突发事件或异常情况时，可自动发出报警提示，为救援人员提供准确和及时地判断信息，减少因事故造成人员伤亡、财产损失以及给矿井生产经营工作带来不良影响。
三、核心算法介绍：
1、高精度的时间序列定位算法：利用基站、解码芯片和卫星信号等各种测量手段建立车辆在时间和空间位置之间的关系，采用一种有效的时间序列跟踪算法，使车辆位置和轨迹时刻精确匹配。这种算法包括随机定位、路径跟踪、轨迹估计和 GPS跟踪算法。通过统计各种算法获得各种车辆运行轨迹信息，并通过神经网络建立每个位置模型与其他模型互相依赖的关系。
2、 GPS定位算法：基于 GPS技术提供一个实时、准确、定位精确的卫星地图。车辆位置定位系统由 GPS模块、数据采集设备和计算平台组成。GPS模块用于测量车辆移动轨迹；数据由存储在服务器中（基站）的无线射频信号(RF)获取，并通过通信将无线数据传输给地面基站; RF再对信号进行解码处理得到移动信息。在移动过程中如果 GPS定位模块出现问题就会导致整个定位系统失效。
四、使用场景总结：
矿山系统车辆定位系统可应用于煤矿、非煤矿山等各类生产场所安全管理中，为煤矿安全生产提供有效技术保障。在煤炭开采过程中，由于煤矿矿井通风系统通常会产生大量有害气体，如果不能及时排除，就会导致矿井火灾、瓦斯爆炸等事故发生，严重威胁矿工生命安全。在对井下人员进行安全教育等工作时，可以实时定位车辆位置与车号的状态；当车辆出现异常时，系统能够通过短信、电话通知作业人员提前进行处理；如果现场出现紧急情况时又能及时救援。此外，在非煤矿山还可以实现对井下车辆进行实时监测；可以根据需要对相关设备进行远程操作；可随时查询车辆状态及运行状态等多种功能。可以通过系统随时掌握矿山工作人员作业情况及设备运行情况。通过监测设备对井下车辆活动情况及时掌握井下人员和车辆状态从而对井下突发事件进行处理。实现人员实时安全监管及应急保障措施，提高矿工安全系数等。