智慧矿山精确定位安全管理系统解决方案
一、方案背景
在所有传统行业正被互联网深刻影响的“互联网+”时代，为提高矿井集约高效生产水平，实现矿井安全生产精益化、管理流程精细化、效益提升精准化，一个有效的途径就是：互联网+矿井，也就是借助现代飞速发展的物联网、互联网、大数据等技术，建立以井下作业人员、作业时间、作业空间和关键设备为核心的精确定位系统，实现对井下人员、车辆、设备的精确定位，进而结合无线通信、控制技术，实现对井下各作业环节的超前预控、过程受控、全程监控，通过统一调度，优化作业时空工序，达到为矿井提供安全可靠的生产环境的同时，提升矿井集约化生产水平。
二、方案概述
北京永安信通科技股份有限公司面向智慧矿山生产企业迫切安全管理、人员、车辆、设备管理的需求，应用最先进的UWB定位技术、互联网以及大数据分析等一系列技术，历时6年，潜心研制出具有自主知识产权的、国际领先的“矿井动目标厘米级精确定位系统” ——智慧矿山精确定位安全管理系统。该系统的显著特点是可实现井下各种巷道条件下的信号“全覆盖”，实现对井下人员目标的“全程、实时、连续、厘米级的精确定位跟踪”，同时实现对井下人员的“实时双向无线寻呼”。
在此基础上，该系统还将高精度定位和井下各种环境传感器结合，实现了对井下环境参数和工况参数与时空位置的关联，通过一系列的处理，最终在一张GIS地图上实时的展现井下综合工况。并且，系统也提供了扩展接口，可以与其他外设进行对接，实现对井下其他设备的远程控制、井下人员的统一调度。
三、系统架构
系统包括井下人员、车辆、设备精确定位部分、井上监控管理部分，主要由矿用本安型读卡分站、矿用本安型人员标识卡、矿用本安型车辆标识卡、矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、矿用通信光缆、矿用通信电缆、矿用电力电缆、服务器、机柜、交换机、打印机等组成，实现全矿井的人员、车辆、工作面、设备的数据采集、综合处理，整体提升矿井集约化生产水平；实现煤矿生产环境安全监管的“全覆盖、无遗漏、无死角”，提升安全管理水平。整个系统分为信息层、控制层和设备层三层体系结构，采用工业级千兆以太环网确保系统的先进性、可靠性。
四、定位设备
1、KJ464-F1矿用本安型读卡分站矿
2、KJ464-K（A)标识卡
3、KJ490-K矿用本安型车辆标识卡
4、矿用本安型LED信号灯
五、功能特点
| 1 | 定位精度高 | 对井下人员、车辆、设备精确定位，精度30厘米，为井下管理提供基础数据。 |
| 2 | 覆盖范围远 | 单分站覆盖范围：1200米/人卡，1300米/车卡。 |
| 3 | 系统唯一性检测 | 井口唯一性检测安检子系统，通过人脸识别实现人员生理唯一性识别，通过安检门禁实现标识卡唯一性识别，并且联动声光告警。 |
| 4 | 跟踪 | 定位、跟踪，可以显示被跟踪人员、车辆、设备在井下的分布、位置；位置的实时动态显示、轨迹查询历史数据回放、视图切换。 |
| 5 | 呼叫 | 系统调度管理人员可以对井下人员实现一般呼叫、重要呼叫、紧急呼叫；标识卡具备声音、高亮LED、震动等 提示。 |
| 6 | 呼救 | 井下人员单岗作业或遇到紧急情况可以实时对地面发出求救信息。 |
| 7 | 超员告警 | 当工作面人员超过限制人数时，系统进行实时告警提醒。 |
| 8 | 地质构造预警 | 当采掘工作面位置与前方地质构造的距离达到规定报警距离时，系统会向采煤机、掘进机司机所佩戴的定位卡发出特定频率的震动信号进行警示。 |
| 9 | 系统联动 | 可实现瓦斯监控系统同关键岗位人员的联动。如当采煤工作面瓦斯达到0.6时，系统会向采煤机司机所佩戴的人员卡发出特定频率的震动信号。 |
| 10 | “三率”统计分析 | 自动统计汇总各生产队组、运输队组的开机率、正规循环率和工时利用率，实现三个统计率的数字化展现、统计、汇总及对比。通过“三率” 管理，以求精准化管控人员、设备；精确分析现场操作的改进空间，提升精细化操作水平，精准规划生产安排，以达到精益化生产的目标。 |
| 11 | 历史回放 | 实现任一人员某次入井或者某天多次入井的行进轨迹在背景图上进行回放。形象的反映某当天所行走的轨迹，给出图形表示，提供数据报表。 |
| 12 | 系统自检与告警 | 系统自动检测各组成部件的工作状态，检测到故障时，即时告警并分类显示各类报警信息，如读卡分站、标识卡发生故障，系统将立即以图标形式指示发生故障的设备。 |
