UWB模块模组高精度定位方案煤矿地下人员定位系统

2022-04-02 1090

UWB模块模组高精度定位方案煤矿地下人员定位系统,2021年8月9日国家矿产品安全标志中心发布煤矿井下人员定位系统安全标志管理方案(试行)》《煤矿井下人员定位系统安全技术要求(试行)》《煤矿井下人员定位系统安全标志检验方案(试行)》等的通知。


煤矿不仅是我国国民经济发展的基础产业,也是财富与高风险并存的产业。近年来,煤矿安全事故造成人员死亡的数量令人震惊。如何通过新一代科技实现地下人员的安全控制,遏制危险事故的发生,提高生产安全管理效率,已成为煤炭行业日益关注和迫切需要解决的问题。

UWB模块模组高精度定位方案煤矿地下人员定位系统

根据《应急管理标准化工作管理办法》,国家煤监局组织国家安全标准委员会编制了《煤矿井下人员定位系统通用技术条件(征求意见稿)》;地方煤矿安全监督局也提出了相应的试运行要求。这一举动都反映了国家和地方监管机构对煤矿安全的重要性。


在相关国家和行业标准正式发布实施之前,安标国家矿用产品安全标志中心还于2021年8月9日发布了关于煤矿地下人员定位系统(以下简称系统)安全标志审计和分发过程实施方案的通知。


为促进煤矿井下人员定位系统的应用,进一步规范相关产品安全标志管理,经调查研究,广泛征求意见和专家论证,制定了煤矿井下人员定位系统安全标志管理计划(试行)、煤矿井下人员定位系统安全技术要求(试行)、煤矿井下人员定位系统安全标志检验计划(试行),自发布之日起试行。

国家矿产品安全标志中心无疑证实了煤矿地下人员定位系统的加速。


在之前发布的文件通知中,无线定位技术的使用没有限制。规范中提到UWB、ZigBee、WiFi甚至4G和5G,但综合考虑定位精度的要求,以及煤矿场景中的定位稳定性和可靠性,可以发现UWB模块模组定位技术将是值得期待的定位技术。


UWB技术


UWB是一种无载波通信技术,冲实现数据传输的无载波通信技术,使用的带宽超过500mHz。UWB具有超宽带的特点,可以进行高精度距离计算,精度可以达到厘米级,并逐渐成为定位领域的主流技术。与其他定位技术相比,它具有定位精度高、抗干扰性强、传输速率高、系统容量大、传输功率小等优点。作为中国开始开发UWB模块模组定位技术的高新技术企业,可以提供从模块到整机的多形式解决方案。


设备架构


对于煤矿人员定位系统,高精度方案设备结构如下:

标志卡:可由人员、车辆和设备佩戴。您可以通过按钮发出警告。当你收到警告时,有声、光和振动警告。功耗低,一次充电可以工作几个月。

读卡器:安装在井下巷道内,读取周围的标志卡信息和距离,并将标签的测距信息传递给地面服务器。

位置解算引擎:根据读卡器提供的测距信息,计算标识卡位置的软件。

业务服务器:基于位置解算引擎提供的位置信息,实现考勤、实时位置显示、历史轨迹查询、设备报警显示等相关业务。

手持式仪器:搜索附近的识别卡,以获得设备之间的距离。可与地面服务器分离,实现便携式定位仪。


整个系统在各种性能上都比较优越:

(1)传输速率高。

UWB模块模组系统采用纳秒TOF(飞行时差)测距,1秒=10亿纳秒,光能在1纳秒内传播约30cm。超高的传输速度大大提高了定位的准确性,标志卡支持的大位移速度大大提高到60km/h。

(2)定位精度高。

系统定位精度为10cm,定位方向识别。

(3)覆盖距离远。

由于独特的技术优势,基站覆盖范围大幅提升至600米以上(视觉范围内);可同时检查400张卡。

(4)超低功耗。

在正常工作模式下,平均电流仅为370ua左右。

(5)高灵活性。

可提供定制服务,产品形式搭配更加灵活。


UWB模块模组系统功能


实时位置显示:通过人员定位系统实时定位地下人员位置信息及分布,实时监控人员轨迹。

井下人员数量统计:实时统计井下人员数量。当发生严重事故时,可迅速聚集员工进行点名统计,确认未达到员工实时位置,实施救助,避免人员伤亡。

出入口考勤管理:制定考勤任务、统计人员出入口时间、工作时间等。管理层可以快速查询值班情况,月度统计时间可以直接根据平台数据进行考勤审计参考。

异常紧急警告:在紧急情况下,管理人员可以在指挥撤离时发出紧急指示,提醒人员撤离。人员佩戴的标签会振动,提示人员远离该区域。

SOS主动报警:遇到危险时,现场人员可通过一键求救按钮及时发出求救报警信息。管理人员收到报警信号后,可通过人员定位确定涉险人员位置,及时实施现场应急处置。


煤矿安全生产与每个煤矿人员和煤矿企业密切相关。未来,煤矿行业将采用更多的技术,更大程度地保障人民生命财产安全,为安全生产管理提供强有力的后盾。