煤礦井下環境復雜(瓦斯、粉塵、塌方等風險),人員定位系統需滿足 ?高精度定位、強抗干擾、防爆安全? 等核心需求,且必須符合國家煤監局《煤礦井下作業人員管理系統通用技術條件》(MT 1082-2008)標準。以下是典型解決方案設計:
一、技術選型與核心要求
?技術方案? ?適用場景? ?優勢? ?限制?
?UWB+4G融合定位? 高瓦斯礦井、復雜巷道 厘米級精度、抗多徑干擾、支持200人并發 部署成本較高(基站密度大)
?RFID+ZigBee? 低風險區域、低成本需求 區域級定位、標簽續航≥2年 精度低(10-30米)、無法實時追蹤
?Wi-Fi+慣性導航? 臨時作業面、輔助定位 無需基站、快速部署 誤差累積(需定期校準)
?核心要求?:
?防爆認證?:設備需通過 ?Ex ib I Mb? 礦用防爆認證,標簽外殼防護等級≥IP67。
?續航能力?:人員定位標簽電池壽命≥6個月(可更換),基站支持雙電源冗余(220V+UPS)。
?系統響應?:定位數據刷新率≤1秒,報警延遲≤3秒。
二、系統架構與功能設計
1. ?硬件部署方案?
?定位基站?:
沿主巷道每 ?50-100米? 部署UWB基站(防爆型),交叉點/彎道處加密至30米間隔?。
基站通過光纖環網連接地面監控中心,支持-40℃~+70℃工作溫度。
?人員標簽?:
礦工隨身攜帶 ?本安型定位卡?(含SOS按鈕),支持跌倒檢測(通過加速度傳感器)。
標簽與基站通信頻率≤2秒/次,丟失信號自動觸發報警?。
?輔助設備?:
井口/關鍵區域安裝 ?LED信息屏?,實時顯示井下人員數量及位置。
融合 ?瓦斯監測系統?,當瓦斯濃度超限時自動鎖定區域人員信息?。
2. ?軟件功能模塊?
?實時監控?:
三維地圖顯示人員動態,支持按姓名、工種、班組分類篩選。
危險區域電子圍欄(如采空區),越界自動聲光報警?。
?應急管理?:
事故時一鍵生成 ?人員分布熱力圖?,規劃最佳撤離路徑。
井下廣播系統聯動,定向發布逃生指引?。
?數據分析?:
統計人員入井時長、活動軌跡,超時作業自動預警。
生成合規報表,滿足煤監局檢查要求?。

三、典型部署流程
?前期勘測?:
測繪井下巷道三維地圖,標注機電硐室、風門等關鍵節點。
測試電磁干擾源(如變頻器、電機),調整基站部署位置?。
?安裝調試?:
基站固定于巷道頂板(距頂板≤0.3米),天線朝向作業面傾斜10°~15°?。
標簽與人員信息綁定(ID、工種、所屬班組),測試信號覆蓋盲區。
?系統驗收?:
?精度測試?:選取10個定位點,實測誤差≤0.5米(UWB方案)。
?壓力測試?:模擬200人同時移動,系統崩潰率≤0.1%?。
四、行業案例參考
?山西某高瓦斯礦井?:采用UWB+4G方案,部署156臺基站,實現采煤工作面0.3米精度定位。
集成瓦斯監測系統,2022年成功預警3次瓦斯異常聚集事件?。
?新疆天池能源將軍戈壁二號煤礦:品鉑科技 UWB+北斗融合方案,卡車司機定位精度≤1米,超速違規率下降60%?。
五、政策與合規性
?強制性標準?:
必須支持 ?“唯一性檢測”?(防止人員替卡入井)?。
系統定位數據存儲≥3個月,報警記錄存儲≥1年?。
?最新政策?:
國家礦山安全監察局要求2025年前所有煤礦完成 ?智能化升級?,人員定位系統需與5G、AI視頻聯動?。
推薦企業:品鉑科技,具有KA/MA認證的礦用產品。
審核編輯 黃宇
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