煤矿是如何基于UWB技术实现人员定位系统

来源: 发布时间:2020-09-24 405 次浏览

内蒙古广纳信息科技从事矿山人员定位系统, 煤矿人员定位系统软件,uwb技术,人员定位系统,区域定位系

    煤矿人员定位系统分析平台软件

    为了解决目前煤矿普遍采用的人员定位系统只能进行区域人员定位的问题,同时又要解决现有人员定位系统建设成本投入过大的问题,提出了采掘面与关键区与其它区域定位系统相结合,甚至可将现有区域人员定位系统与其它区域定位系统整合的方案。采用UWB超宽带技术的人员定位测量系统,理论精度可达0.1米。以煤矿井下工业以太网为主干网络的信息传输系统,在没有工业以太网覆盖的地区,采用LORA无线窄带物联网进行无线采集,LORA无线采集器被传送到下一个采集器或传输站,采集器之间通过光纤串接,采集器之间的间隔取决于巷道形状和周围环境,一般在250米至500米之间,需要在矿上实际测定,一般的采煤工作面,一个顺槽两个采集器和一个传输分站即可。然后传输分站通过工业以太网将数据传递到地面服务器。

    在地面有专门的人员定位监测平台软件,进行定位信息的处理,功能涵盖现有人员定位系统的功能,并能融合现有区域定位数据,系统同时还提供调度通讯的功能。

    系统由人员调度通讯定位终端(人携带)、定位锚点、区域定位锚点、采集器、传输分站、光纤、电源、矿用本安电源箱、调度采集服务器、人员定位系统分析平台软件等几部分组成。

煤矿人员定位系统

    煤矿人员定位系统解决方案

    1、利用UWB的TOF(飞行时差)测距方法,将人员定位的理论误差提高到0.1m,解决了井工矿山主要工作场所人员定位问题。

    当前所有煤矿都装有人员定位系统,至少90%以上是安装的区域人员定位系统,主要目的是监控下井人员分布情况和考勤。

    2、利用Lora的无线通讯特性,搭建了适合井工矿山的窄带物联网,通过与矿井工业以太网的融合,形成矿山私有物联网,解决了井工矿山井下信息网络建设最后一公里的难题。

    不排除有的矿井将工业以太网WiFi或者3G/4G网络布置到了采煤面和掘进头,但至少目前98%的矿井没有这么做,不单是资金的问题,主要的还是环境变化太快,网络维护工作量太大。该研究为复杂生产环境的窄带物联网建设提供方案。

    3、利用搭建的矿山私有物联网、语音识别技术和TTS语音合成技术,借助人员调度通讯定位终端,将人员定位和语音调度有机地结合起来,是行业内首创。

    煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件,目前没有实现要求宜具有寻呼功能、宜具有呼救、告急功能、宜具有广播通信功能、宜具有双向语音通信功能,宜具有就地报警和地面远程控制报警功能、宜具有生命探测功能。

    4、利用合理的UWB锚点部署规划和线性空间定位算法,方便地实现了危险区域虚拟电子围栏的定义,通过人员调度通讯定位终端给予声光提醒,实现人员行为监控和相关安全隐患的自动辨识。

    5、利用项目提供的定位和区域定位相融合的方法,既解决了关键生产位置的定位需求,又能通过区域地位降低资金投入,解决了实际客观需求与有限资金投入的矛盾。

    UWB定位是目前室内定位(在GPS不起作用的环境下)的主要技术,锚点和标识卡硬件设备价格高,但是在矿井下一般识别距离在70m~150m(与巷道宽度和煤体环境有关),若全部每隔100m设一个锚点,投入太高。

    煤矿人员定位系统管理

    预期总体信息化投入降低构建窄带物联网,多系统共享网络资源。为减少其部署资源的回收和循环利用提供广播功能。高效的管理,的调度一系统实现了人员跟踪和语音调度管理。懂得定位,指挥到位。人员定位精度提高人员定位理论精度可达0.1米,人员定位达到国内领先水平,性价比远高于目前正在推广的同类先进适用技术,可实现点对点的沟通和交流。人员行为管理智能化实现了虚拟电子围栏,根据警告和不安全行为进行记录;可对人员的在岗和离岗记录进行分析;通过定位井下巡逻人员,可实现履行职责的自动化。

   rydw