智慧矿山人员定位系统原理是什么?(智慧矿山整体解决方案)

原理是什么| 2023-03-19 zhks

智慧矿山人员定位系统是智慧矿山建设和智慧煤矿建设的重要组成部分之一,通过采用 RFID、 LDWS、 Zigbee、 GPS等多种定位技术,实时采集井下人员信息,为煤矿安全生产提供可靠、及时的技术保障。智慧矿山人员定位系统采用北斗、 RFID等多种定位技术,可以实现井下人员精准定位,实时采集井下人员位置信息。基于人员定位技术实现的井下人员管理、人员定位报警处理、应急指挥调度等功能也将是智慧矿山建设的重要内容:可以为企业节约成本、减少安全事故隐患、提高生产效率和安全性。通过对井下作业人员及设备参数进行实时检测显示和实时数据分析整理,实现人员定位设备管理、定位报警处理与调度指挥等功能目前在我国煤矿行业已经得到了广泛应用,特别是中小型煤矿采用 RFID电子标签实现人员管理可满足大型煤矿作业时对井下人员精准定位需要;通过 LDWS高精度定位技术结合北斗卫星、 WiFi信号等多种射频识别技术实现精确身份验证和位置管理,可满足现代智能矿井生产建设中对井下工作面安全运行管控需求;可以提高采掘工作面作业效率等。

一、系统基本原理

智慧矿山人员定位系统采用了高性能的通信技术与高精度、高可靠性、低成本的定位算法,基于上述四大技术的分析结果可以为煤矿井下人员的精确定位提供有力保障。在人员定位领域,基于高精度定位算法进行的人员定位系统能够精确区分井下人员,避免了人员被错误跟踪、误入;能够避免人工进行身份验证与人员定位,避免误入监控人员视线;能够避免井下人员的定位错误操作,减少井下人员定位错误操作的发生;还能够确保井下人员之间、井下与地面之间的相互通信。同时基于该系统也能够实时监控井下的关键设备和重要地点的生产工作状况并提供安全监控、安全决策、应急救援以及对数据的查询等功能。另外该系统还采用了基于定位信号的无线通信方式,可以将井上下井的主要人员和主要事件实时同步传递到地面数据库存储系统中,从而使地面数据库对井下的关键设施和重点区域进行实时在线监测和管理。在该系统中每个人员定位信息都包含了其身份信息和任务信息,并且该系统提供了多种类型的可视化显示终端,包括视频监控终端以及网络监控设备等等。

二、核心应用场景介绍:

在煤矿行业,人员标签可实现精确的身份验证,对于防止冒顶病和瓦斯涌出,提高工作面生产安全等具有重要意义。基于北斗技术、 WiFi信号等各种无线通信方式实现井下人员定位功能是现代智能矿井建设中必不可少的一部分。目前采用传统方法和技术手段,可识别度低或不能识别而影响矿山开采过程中矿井安全生产时进行及时预警。传统方法通过对生产现场进行实时监测,一般需要几个工作人员同时值守,甚至需要提前制定作业计划才能保证工作进度。而采用人员定位技术后在现场就可以实时监测到每个作业人员的活动轨迹,可以做到对井下作业车辆状态、开采区域位置等进行实时监测和分析判断,从而及时发现险情、及时报警处理。同时,通过对井下不同设备数据分析后可有效掌握设备运行情况和作业状态信息。

三、平台功能模块设计方案

1.人员身份识别模块:提供各种基本身份认证,如指纹、人脸、虹膜等多种指纹、人脸识别以及多种身份证、护照的快速登录,确保被管理者能够及时、准确的获取相关信息,保证被管理者在工作中的高效性;

2.设备管理模块:提供设备状态管理、事件处理、远程诊断、安全报警管理、设备维护管理、数据统计分析、现场情况处理等模块,并能够对被管理者进行报警提示;

3.现场数据统计分析模块:基于当前实时、历史数据统计分析,提供人员数据统计分析,便于管理者及时了解现场最新情况;

4.报警处理模块:提供紧急情况下的处置预案和报警信息查询功能,为管理人员快速准确的作出反应提供有力保障;

5.远程运维模块:提供远程运维的功能,并通过设备和数据接口向管理部门及监管单位提供及时、准确的业务数据报表、安全生产统计数据报表、应急救援资源报表等功能。

四、系统应用方案分析

(1)现场方案:通过安装在井下各个工作面的传感设备以及各个出入口的传感器,实时监测井下工作面人员的位置信息,对井下各区域进行动态管理,包括:巷道内人员实时位置变化情况,人员出、入、出地点分析情况,并向管理者反馈。等等。

(2)管理方案:对所有进入井下的人员进行电子管理并将其准确定位在井下位置,包括:出、入地点,、出地点时间等等;

(3)预警方案:在现场安装了智能定位终端的人员经过预警区域后,系统将在一分钟内向上级报告该区域所有人的情况,并向管理者发送告警;

(4)报警处理方案:系统能够自动识别出进入该区域内的人员所处时间与地点。