OPM——礦井下無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)定位方案
背景
基于國(guó)內(nèi)礦井生產(chǎn)力的不斷提高,對(duì)礦井下人員安全生產(chǎn)也有著越來(lái)越高的要求,因此礦井普遍需要應(yīng)用人員或設(shè)備定位系統(tǒng),以加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員和設(shè)備的監(jiān)測(cè)與控制。
而現(xiàn)有的定位系統(tǒng),大都是基于RFID射頻技術(shù)、小靈通或Zigbee等無(wú)線(xiàn)定位方式。RFID由于技術(shù)本身的限制無(wú)法做到實(shí)時(shí)跟蹤定位;而小靈通的通信頻段即將被國(guó)家收回,已經(jīng)無(wú)法應(yīng)用;Zigbee系統(tǒng)又存在傳輸速率低和同頻干擾等缺點(diǎn),與WIFI等其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)共存性差。因此目前市場(chǎng)上急需一項(xiàng)保障實(shí)時(shí)定位功能且運(yùn)行穩(wěn)定的技術(shù)產(chǎn)品,應(yīng)用于該領(lǐng)域。
而由我們開(kāi)發(fā)的礦井下人員定位系統(tǒng),是基于本公司特有的專(zhuān)利技術(shù)OPM開(kāi)發(fā)而來(lái)。該系統(tǒng)能為井下人員提供精確的實(shí)時(shí)定位、報(bào)警、雙向語(yǔ)音通訊等功能,同時(shí)由于功耗極低,保障了礦井下的長(zhǎng)時(shí)間安全使用。
OPM系統(tǒng)工作簡(jiǎn)介:

n定位傳感網(wǎng)主要由兩部分組成:定位基站和人員的定位卡;
n圖中由數(shù)個(gè)定位基站自主通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式建立了定位網(wǎng)絡(luò),并形成一個(gè)定位子系統(tǒng);各基站之間無(wú)需通過(guò)有線(xiàn)相連,并可通過(guò)電池長(zhǎng)時(shí)間供電,方便網(wǎng)絡(luò)布設(shè);
n每個(gè)基站既是一個(gè)傳感終端站,也是一個(gè)中繼站,可將人員/物品定位信息實(shí)時(shí)傳送到主機(jī)監(jiān)控平臺(tái)(管理子系統(tǒng));
n進(jìn)入定位傳感網(wǎng)覆蓋區(qū)域的人員或其他移動(dòng)目標(biāo)(攜帶定位通信卡),其實(shí)時(shí)位置信息快速被附近的基站所捕獲,并通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)將位置信息實(shí)時(shí)發(fā)送給監(jiān)控平臺(tái);
n監(jiān)控平臺(tái)也可將警報(bào)信號(hào)(如聲光、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等)通過(guò)定位傳感網(wǎng)實(shí)時(shí)發(fā)送給帶有定位通信卡的工作人員。
OPM系統(tǒng)基本功能:
1.人員信息實(shí)時(shí)顯示、井下情況查詢(xún):
n任一時(shí)間井下或某個(gè)區(qū)域的人員數(shù)目,及其身份;
n井下人員任一時(shí)間的活動(dòng)軌跡;
n實(shí)時(shí)定位一個(gè)或多個(gè)人員現(xiàn)在的實(shí)際位置,方便在緊急狀況下,可快速準(zhǔn)確的找尋到該人員;
n查詢(xún)有關(guān)人員在任意地點(diǎn)的到/離時(shí)間和總工作時(shí)間等等一系列信息,可以督促和落實(shí)重要巡查人員(如:瓦斯檢測(cè)人員、溫度檢測(cè)人員、排風(fēng)人員等)是否按時(shí)、到點(diǎn)
的進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)試和處理,從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故;
n可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)共享供多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)同時(shí)在不同地點(diǎn)查看。
2.井下人員每時(shí)每刻在坑道的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分布,根據(jù)井下的實(shí)際地理情況制作相應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖,使井下情況生動(dòng)形象一目了然;
3.旦發(fā)生各類(lèi)事故,可在第一時(shí)間,準(zhǔn)確快速查詢(xún)出遇險(xiǎn)的人員,及具體地點(diǎn)和位置,并能立即能查出,出事地點(diǎn)有多少人遇險(xiǎn),他們分別是誰(shuí)。
網(wǎng)絡(luò)方案特點(diǎn):
1.臨時(shí)布網(wǎng)快捷方便,能實(shí)現(xiàn)采掘面和特殊場(chǎng)景下的臨時(shí)布網(wǎng)
2.單點(diǎn)故障不會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)斷線(xiàn),具有自愈冗余機(jī)制,可維持網(wǎng)絡(luò)暢通性
3.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容或維護(hù),不需要中斷已有業(yè)務(wù),即可無(wú)縫接入
4.針對(duì)礦山不斷掘進(jìn)和廢棄無(wú)資源礦房的特點(diǎn),對(duì)于廢棄礦房設(shè)備可回收二次利用。
OPM產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢(shì):
1.保證實(shí)時(shí)定位跟蹤信息、以及報(bào)警信號(hào)(數(shù)據(jù)、語(yǔ)音)等的可靠無(wú)線(xiàn)通信,可實(shí)現(xiàn)高精度定位(10-20米);
2.網(wǎng)絡(luò)容量大,可容納至少100個(gè)以上并發(fā)定位卡的實(shí)時(shí)跟蹤(符合AQ標(biāo)準(zhǔn)),并和其他同頻段網(wǎng)絡(luò)(如WiFi)共存性能極強(qiáng);
3.定位卡可實(shí)現(xiàn)低功耗,可使用電池供電一年左右;
4.無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性能不受無(wú)線(xiàn)多跳數(shù)限制,緊急情況下可即時(shí)布點(diǎn),并長(zhǎng)時(shí)間使用電池供電,無(wú)須線(xiàn)纜(電力、網(wǎng)絡(luò))連接,并可在采掘面上布點(diǎn)。
相關(guān)技術(shù)比較:

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