位置服务如何推动矿井智能化发展

谭业勇 杨木易 孙虎 孙卓明 张国华

摘 要：在国家提出的“双碳”目标这一趋势下，加快煤炭行业的绿色低碳转型、实现高质量发展，煤矿行业智能化建设已经全面进入了加速阶段。煤矿生产信息化技术的日益成熟，以及越来越强烈的智能化需求，煤矿井下人、车、设备以及物资之间需要更紧密的相互协同配合和统一管理。这对人员、车辆、设备、物料等各类井下动静态物体的位置信息提出更高的要求。在明确井下人员及设备精确位置的情况下，井上的调度中心能够更加高效、快捷的对井下人员及设备进行调度，紧急情况时通知及救援工作也能快速定位展开。

关键词：煤矿智能化;uwb高精度定位技术;位置服务;安全;少人化

2020年3月国家发改委发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》明确指出，采掘工作面的少人化和无人化的建设方向，实现井下减员提效的建设目标。根据政策可以看出任何矿井的智能化建设的基础是安全，只有在保证生产安全、人员安全的情况下进行煤矿的技术革新才是正确的道路，那么人员的精确定位就显得尤为重要。

1.人员精确定位系统

1.1人员定位系统可通过唯一性检测设备保证下井人员的人卡一致性。系统也可以自动生成考勤报表，方便工区管理人员进行考勤记录的导出，作为井下工作人员的下井考勤记录。也可以通过系统的图表直观查看出勤人数、出勤率及井下人数变化。提高考勤效率及员工工作效率。

1.2巡检区域自动报修;通过人员精确定位解决巡检人员的检查是否到位问题，杜绝漏检、假资料;每个巡检点的检查记录都可以在系统中查询，巡检人员的检查不再凭经验、凭记忆;问题发现和整改完成时的照片对比，整改进程状态的可视化、可查化，整改状态一目了然，落实可视化闭环管理。对于矿井巡检的规范化、质量化、可视化提供了优质的解决方案。

1.3实时定位和轨迹回放

人员定位系统可通过二维和三维视图方式显示井下人员的实时位置，方便调度中心的监管人员随时了解各个区域、各个工种、各个部门人员的实时状态及人员数量。调度管理人员也可以通过系统查询下井人员在某个时间段内的运动轨迹。

1.4指令的上传下达

当井下发生事故或其他异常情况时，调度指挥中心的监管人员在系统实时监控界面点击撤离指令后，选定撤离的人员、区域或者全矿井，系统会向井下对应的工作人员发送撤离指令，井下工作人员携带的标签收到撤离指令后，通过声光报警提示人员紧急撤离危险区域。如果井下的工作人员遇到紧急情况发生时，也可以长按定位标签中的“求救”按键，及时发送求救信号，系统接收到求救信号后会在调度指挥中心进行声光报警提示，提醒监管人员及时进行处理。防止危险情况擴大化、严重化。

人员精确定位系统能让井上管理人员直观地查看井下人员的实时状态和人员的各种数据，井上人员也可通过指令的下发对井下人员进行调度，极大地提高了工作效率。实时监测重点、限制区域能严格地控制井下各区域的人员数量，方便管理。也能够与安全监测系统、广播系统进行联动，在事故发生的第一时间能够在通知到井下的每个人，在极大的程度上保证了人员的安全。

2.接近保护

在煤矿井下的生产系统中，工作面必备的各种设备，如：液压支架、皮带运输机、转载机头、采煤机、掘进机等设备为企业高效生产提供了有力的保障。但由于采掘工作面的生产环境和工作条件相对恶劣，难免有安全隐患及安全事故的发生，因此需要不断完善设备保护装置，提高自动化控制水平，为井下作业人员提供安全的生产工作环境。接近保护设备安装在采煤工作面的转载机物料进口，利用uwb精确定位技术，实时监测周围的定位卡，当定位卡距离设备较近时，语音报警器及时的报警提醒;当人员距离设备1.5米左右时，接近保护设备控制转载机闭锁停机。

3.智能门禁系统

煤矿井下的变电所、水泵房、水仓等重要的区域都有门锁，而且必须有人员在此值守。智能门禁系统可以搭配uwb精确人员定位进行联动，当人员靠近门口时，人员定位系统可判定人员的权限来控制智能门禁的开关或者由井上的调度人员远程进行开关门。能够严格控制人员进出的权限，还可以达到无人值守的目标。

4.车辆定位

煤矿智能辅助运输系统是以车辆精确定位为基础的综合性交通管理系统。实现运输全流程的信息化管理和车辆、作业人员、绩效考核等方面一体化管控，建立高效、安全地辅助运输管理体系。通过对井下车辆的定位，调度平台能更加快捷、高效的调度井下车辆，提高井下车辆调度的工作效率。实现uwb的高精度车辆定位有助于井下信号灯、会车提醒、路口提醒、车辆终端的gis路线规划及显示，加强矿井的行车规范，推进智能辅助运输的发展建设。

5.设备定位

使用uwb精确定位对井下所有重要的设备进行设备定位，可联动设备管理和物资管控平台，帮助煤矿建立完整的井上井下设备物资的管理和调度。

6.精确定位巡检仪

基于uwb精确定位的巡检仪能够在发生事故时，对掩埋人员进行搜寻。配合人员定位系统和其他井下的搜救设备能够最快速度的对井下人员进行精准定位救援，为矿井的事故处理及救援展开提供了极大的帮助。

煤矿的人员定位系统为井下“六大系统”之一，随着国家对煤矿安全生产的要求进一步提高，煤矿井下“六大系统”的升级改造提上日程，井下人员定位系统也从区域定位升级到精确定位。人员精确定位系统不仅能协助调度指挥中心管理井下的人员，还能为更多的系统提供精准的定位数据，为管理井下的车辆、设备提供准确的数据。人员定位系统是安全监测的系统之一，也是智能化矿井建设的过程中的基石。基于wub精确定位，地面生产指挥中心和调度部门能够实时了解井下人员、车辆、设备等具体的位置情况及状态。uwb精准定位也是在矿井智能化建设的组成部分，同样有助于矿山安全、高效、规范地进行管理和生产建设。

在技术日新月异的今天，随着科技的不断发展，国家对智能化矿井的要求日渐深化。各智能化矿井在满足国家智能化建设要求的前提下，也在进一步使用先进的技术进行煤矿智能化的尝试。在矿井智能化建设不断革新的过程中，矿井对位置服务也提出了越来越高的要求，同时位置服务在顺应发展的潮流下不断地提高，对煤矿井下得安全、监控、管理、救援等方面起到了发挥了巨大的作用。

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