在矿山开采过程中,随着自动化程度的不断提高,对人员定位的要求也越来越高。首先,高精度定位系统的定位精度要远高于室外定位系统。其次,对于井下环境,实时监控、监测等也是需要具备实时定位功能的。目前,业界普遍采用的是基于射频识别(RFID)和动态定位技术的智慧矿山技术和定位系统。
1、工作原理
RFID技术的工作原理为:将射频信号通过射频发射器或接收器发射出去,从而获得精确的定位信号。RFID射频识别系统可通过室内或室外环境采用 RFID阅读器发射具有一定频带的射频信号,经过一定时间后所获取的信号数据远小于当前的目标识别数据。所以可以利用 RFID阅读器发射到地面的能量来实现读取目标定位信号。由于人员定位系统的定位精度是非常低的,如果定位精度小于5厘米就会造成人员无法正常作业的问题。因此目前常用的定位方式有两种:实时定位与短时距离定位。
2、主要优势
◆定位精度高:基于“厘米级定位技术”的人员在井下安全作业可实现2米以内,定位精度可达10厘米,可远距离精准定位;
◆实时感知:实时监控、监测人员位置信息、并提供相关信息;
◆可实时查询:实时查看井下工作人员位置及状态;
◆多种设备管理:方便地安装各种传感器和设备;
◆多功能:支持多种协议和管理模式。
3、产品特点
1.定位精度: RTK在厘米级定位精度,能精确的定位井下所有人员;
2.10米、20米定位范围内无盲区;
3.抗干扰能力:支持多种天线阵列方案;
4.通讯功能:支持远距离通讯功能;
5.抗干扰能力:支持多点同时定位。
4、应用场景
人员定位技术在煤矿安全生产中的应用广泛,主要体现在煤矿井下的人员监控系统应用、井下安全监测系统使用、矿车及机器人管理系统使用。人员预警:煤矿井下人员信息采集是井下安全生产管理工作的重中之重。实现井下人员定位是保障安全生产、提升安全生产水平和提高矿井资源利用率的重要手段。通过人员状态监测装置实时掌握人员运动状态信息;通过智能感知设备采集井下人员行走轨迹;通过通讯网络实时传输事故发生地点和人员位置信息;对安全监测系统进行有效维护。
5、不足之处
由于该系统是基于手机定位方式进行安装的,所以其在实际应用过程中会遇到各种问题。如:
a.基于基站和天线,需要频繁布线;
b.由于信号强度和距离的变化导致定位精度变低;
c.由于定位时间长、耗电量大、占用空间大和易受恶劣天气影响,需要定期更换基站;
d.由于信号强度不足,需要安装天线时还要对周围环境进行检测。