近年来,随着矿山行业的快速发展,开采量不断增加,生产作业对煤矿安全的影响也日益突出。人员定位作为智慧矿山安全管理的核心,不仅可以在提高矿井生产作业效率、提升安全管理水平的同时,也为矿山企业提高生产安全管理水平提供了有力的技术支撑。人员定位技术具有精度高、可远距离传输及定位精度高的优点。当前使用的各类高精度定位系统都需要安装定位基站,才能实现在井下人员的精准定位;而现代的定位系统都是基于无线网络进行传输的,因此在井下应用中需要根据实际需要来调整部署的频率,并且也需要根据设备的具体运行状态进行不断的调整和完善。
一、精准定位原理
人员定位的本质是通过定位系统获取井下人员三维坐标信息,从而实现对井下作业人员进行实时定位和管理。矿井人员定位系统通过采集井下人员的作业信息,并通过数据分析系统,可以对井下人员在井下所处空间内可能存在的危险点进行实时精准定位。系统利用北斗卫星定位技术和地面无线通信网络实现数据传输,接收到定位信号后反馈回服务器并进行处理。然后通过无线通信网络将定位信号经过基站天线处理后发送到井下定位服务器,经过分析处理后,获取井下各个位置最精确的三维坐标,并与地面监控平台进行信息对接,可以将现场三维图像上传到监控平台,为各级管理人员提供井下人员位置等相关信息。通过该系统可以及时掌握井下现场情况,发现事故隐患,对事故进行及时处理及防范措施,减少井下人员伤亡损失等事故隐患,提高井下单位生产作业效率,保障矿区人民生命财产安全!
二、精确定位区域范围
精确人员定位系统能够在定位区域内,根据所要的区域,精确计算出距离。定位基站能够按照一定顺序进行移动,通过无线网络实现信号的覆盖。当某一区域受到干扰时,网络中断;该区域内所有物体都受到干扰,从而导致定位错误。系统会根据实际情况来调整位置信息,以求达到精确定位目标人员所在位置。
三、系统部署
按照“井下为主体,地面为支撑,井下为补充”的原则,智慧矿山精确人员定位系统以井下人员分布数据为基础,对井下的定位基站进行建设,并进行远程控制与管理。系统基于有线和无线两种方式同时部署安装,节省了地面维护成本以及节省了地面供电成本,减少了井下复杂的设备移动过程中可能出现的短路隐患。同时,也节约了设备部署时间、人力成本。系统采用卫星定位技术、有线通信技术等多种技术相结合进行建设和维护,能够实现人员定位和紧急救援,从而有效避免事故以及矿井资源浪费等一系列功能,实现煤矿安全生产。基于无线定位技术,将能够在地面和井下同时定位、同时控制报警以及人员位置信息同步等功能,从而有效保障矿井安全生产形势稳定。
人员定位系统主要包含三大功能:井下人员定位、区域报警联动和监控管理。通过井下人员定位系统,实现对井下所有区域人员安全管理、精准定位、紧急救援等功能;并可对人员进行考核奖惩以及安全预警等操作功能:当人员超员时会通过短信、手机通知等方式告知相关人员工作地点安全等情况。
四、系统运维
系统需要定期维护,以保证定位终端的正常运行。一旦出现定位数据异常,可以立即启动相应程序,快速定位到相关人员。并且对人员现场管理,进行记录和分析,通过手机 APP查看并定位。实现人员实时定位。实时监控等功能。同时还可以根据人员运行状况实时调整定位人员和设备分布范围。当出现紧急情况时,也可以通过语音报警并发送相关信息通知管理员处理。
五、功能分析
通过智慧煤矿精确人员定位系统,煤矿可以对井下人员进行定位,从而实时掌握井下安全生产状况,预防安全事故的发生。可以实时监控井下重点区域内人员活动情况,并能够实现对重点区域进行监控。可以实现井下监测设备与监控中心联网实时监控井下危险区域和重点区域人员位置信息。系统能实时监控井下人员位置,同时能够通过手机短信通知被困井下人员及时安全撤离。所有实时数据可在系统端进行管理。人员定位通过终端实时显示井下人员位置、状态等信息,并在系统中及时对该人员进行远程控制与管理。同时可以对不同位置进行定位状态提示,并实现数据统计分析功能。支持井下现场环境条件等数据采集与分析,实时了解现场安全状况。
六、应用场景
“智慧矿山精确人员定位系统”是煤矿安全生产的有效保障,也是提升安全管理水平的有效手段,可为企业及时发现事故隐患,提前防范,将事故发生率降低到最低限度提供了有力保障。通过对井下采掘工作面安全监测设备远程管控,及时发现异常情况,并能够及时提醒当班井下作业人员,减少安全事故,保证矿井安全生产水平。“智慧矿山精确人员定位系统”为矿山实现智能化生产提供了有力支撑。对于整个矿井来说,人员定位系统可以有效地帮助实现对井下工作人员准确进行身份管理和精确定位,从而提高矿井作业效率,降低安全风险,减少事故发生或降低事故损失。同时也提高了安全管理水平,对预防事故起到了良好的作用。据统计,煤矿使用人员可以节约75%以上采掘时间,降低了生产成本。在安全管理上,大大降低了事故发生几率,避免事故发生给企业造成重大经济损失。