[00136784]矿用无线通讯人员精准定位系统

一、课题来源与背景 1、课题来源：自选 2、背景： 国家非常重视安全生产工作,特别是地下矿山安全生产。从目前情况来看,人员定位基本都是采用RFID射频技术,实现的是区域定位,精度不高,应急救援工作存有很多不确定因素。随着应急救援认识的不断提升和UWB脉冲技术在国外的引入,井下人员精准定位有了可能。2019年11月,山东省安全生产监督管理局、山东煤矿安全监察局分别印发了《通知》要求人员定位系统升级改造,实现井下人员精准定位和通信信号全覆盖。 二、研究目的与意义 无线通信人员精准定位技术研究的主要目的一是明确井下作业人员与过程相对位置;二是实时、动态、同步显示作业人员;三是井上下实现无线通信;四是三套数据传输系统整合为一套系统,确保发生事故后迅速确定井下人员位置,缩短救援时间,节约系统建设投资和简化运维管理。 山东盛隆安全技术有限公司会同相关单位针对矿井无线通信人员定位系统改造升级进行了市场调研、技术研发、实验室试验、应用验证和检测认证等项工作,采用UWB技术研发了矿用无线通信人员精准定位系统,提高了测量精度,开发了三合一基站,实现了人员精准定位、通讯联络和监测监控“三合一”。 三、主要论点与论据 1、将矿山企业提供的dwg格式图纸,嵌入到定位系统软件中,进而在CAD图纸、三维图上实时、动态、同步显示人员X.Y坐标位置,点击查看人员信息,绘制人员历史轨迹,统计等主要功能,实现了对井下作业人员的精准定位,并满足设计指标要求。 2、安装系统管理主板后,可以通过系统查看某一基站工作是否正常,故障基站的状态指示信息,实现了基站远程断电重启;WiFi远程重启、重置。 3、系统研究与应用不仅实现了井下作业人员实时、动态、同步的精准定位,利用一套基站,系统还实现了人员定位、无线通信、监测监控三合一,可为应急救援寻找人员提供准确的地点位置,对井下人员分布加以定位分析,从而节省大量的 救援时间,将人员损失降到最低,该技术的研究在矿山领域可被广泛应用。 四、创见与创新 1、基站采用了UWB检测技术,定位精度提高至30cm以内,基站配合标识卡井下作业人员实现了坐标定位,人走坐标变; 2、软件中嵌入了CAD工程平面图、三维矿图、3D立体矿图,井下作业人员实时、动态、同步显示在各类矿图中,人员位置与工程关系一目了然; 3、由于实现了坐标定位,人员轨迹回放采用了实际监测数据,真实还原了动态作业的过程; 4、开发了主板自动控制系统和电源管理系统,实现了基站设备监控和自动重启,确保了基站平稳、安全、可靠运行; 5、“六大系统”中的三大系统整合,节约系统建设投资和减少了系统运维费用; 6、开发了现场应用软件、管理部门应用软件和政府监管部门应用软件,实现信息的互联互通。 五、社会经济效益,存在的问题 1、社会效益 随着矿井开采强度和深度不断加大,采矿造成的矿山事故时有发生,不仅给人们带来沉痛打击,而且也会给国家带来巨大的财产损失。近几年,我国矿山安全问题成为当今社会各界关注的焦点问题,事实上,导致事故的根本原因是由于井下作业人员的信息和井上人员得不到及时沟通,很难掌握井下人员的工作情况,对井下人员不能进行精准的定位,同时也给事故救援带来了很大困难,如果对井下人员进行精准定位,那么势必会给救援工作带来很大的便利,节省抢救时间,减少人员损失,井下人员定位系统对于企业来说是非常重要的。现如今企业安装的人员定位系统,往往只发挥了一种考勤功能,然而却忽略了人员定位跟踪功能的实现,矿用无线通信人员精准定位系统的研究与应用不仅实现了井下作业人员实时、动态、同步的精准定位,系统还实现了人员定位、无线通信、监测监控三合一,为应急救援寻找人员提供了准确的地点位置,对井下人员分布加以定位分析,从而节省大量的救援时间,将人员损失降到最低,该技术的研究在矿山领域可被广泛应用,其社会效益显著。 2、经济效益 （1）、研发单位效益 研发单位具有研发、生产、施工、运维能力,每年按照生产2000套基站和电源计算,每套1.58万元一套,可实现年产值3160万左右。 （2）、用户单位效益 用户原来安装人员定位、监测监控、通讯联络三套系,采用该系统后三套系统合为一套,系统建设费用节约2/3。每个矿井按照平均150万计算,每个矿井节约投资300万左右。每年减少同时减少了运维投入约15万元。