井下人员精准定位的应用
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摘 要：煤炭资源作为社会经济发展中重要的应用资源，煤炭资源的稳定生产对于社会经济的稳定发展影响重大。在此过程中关于煤炭资源采掘中的井下人员精准定位问题，则引起了煤矿企业管理人员及技术研究人员的重视。文章针对井下人员精准定位的应用，进行简要的分析研究。
关键词：煤炭采掘;井下人员;精准定位;技术应用
煤炭资源在采掘中通常采掘深度较深，因此井下作业人员在采煤的过程中，存在必然性的安全隐患现象。该类现象下应用精准定位技术，进行井下采掘人员的精准定位，对于采掘人员的生命安全保障，以及相关安全管理工作的实施意义重大。笔者简要分析井下人员精准定位的应用，以盼能为相关煤炭企业发展中的井下人员精准定位技术的应用提供参考。
1 常用的煤矿井下人员精准定位技术分析
1.1 WiFi定位技术
WiFi定位技术为当前井下人员精准定位技术中的常用技术，WiFi定位技术在实际应用中，从其定位原理方面分析，其通过在井下巷道内设置WiFi基站热点，连接井下作业人员的WiFi个人终端，之后通过WiFi个人终端与WiFi基站网络热点的连接，通过信号处理终端，识别ID以及分析RSSI信息的方式，进行井下人员的作业位置的计算。从WiFi定位技术的硬件结构方面分析，其整体上分为三部分：信息处理中心部分，基站热点部分，个人终端部分。其中在实际应用中WiFi定位技术的定位精度，受限于井下信号传输现状，以及基站设置数量，信号传输稳定传输率高时，其定位精度能够达到3m左右，如信号干扰现象较为严重，则定位数据误差较大甚至出现无法定位的现象。
1.2 RFID射频定位技术
RFID射频定位技术在井下人员精准定位中的应用较为多见，实际应用中RFID射频定位技术在实际应用中，主要由读写装置，定位装置，中心服务器三部分构成。其运行原理为读写装置在运行中发射无线电波，进行定位装置中的身份信息识别读取，读取数据传输至中心服务器，中心服务器根据读取数据进行人员身份信息的识别，并且获取井下人员的作业动态，实现精准定位的效果。其中定位装置为个人终端部分，读写装置为中间节点部分，其通常安装于煤矿巷道的关键节点部分，以此实现数据读写量的最大化，以及读写范围的有效覆盖，中心服务器设置在井上。其中RFID射频定位技术在实际应用中，由于网络信号传输模式的差异性，其较之WiFi定位技术的精准度较高。理想状态下RFID定位技术的定位精度，能够达到厘米级别。但同时也因为其网络传输方式的差异性，RFID定位技术无法进行大范围的覆盖，以及大面积的应用，因此如需大面积应用该技术则存在应用成本较高的现象。
1.3 ZigBee定位技术
ZigBee定位技术在井下人员精准定位中的应用，主要通过协调器，路由器，终端三部分构成。其在实际应用中具备低能耗，双向无线通信，低成本的应用特点。该技术在实际应用中，通过终端目标的RSSI值计算与目标之间的距离值，之后通过最小二乘法，进行目标节点在坐标中的坐标值计算，最终得出终端的具体位置。其中分析ZigBee定位技术在硬件架构中，主要通过在井下安装无线采集设备，人员携带定位装置，安装巷道信号传输装置，连接显示终端的方式，进行井下作业人员的作业动态监管及定位数据获取，另外该技术在实际应用中的定位精度在2m左右。
2 煤矿井下人员精准定位技术的设计重点事项分析
2.1 網络传输问题
网络传输问题为井下人员精准定位技术应用中的难点问题，其中分析在定位技术及硬件装置的研发设计中，网络传输问题在井下定位应用中主要体现为：受磁场，距离，谐波信号的影响，以及其他因素的影响，巷道内网络传输存在较大的限制。因此在实际发展中提升网络信号传输质量，对于井下人员的精准定位质量提升意义重大。具体实施中关于井下定位中的网络传输问题的改善，应用单位可通过提升基站热点功率，安装信号放大装置，实施谐波信号屏蔽的方式，最大化的提升井下网络信号的传输质量，同时提升井下人员精准定位精度。
2.2 精度问题
井下人员精准定位技术的实施，定位精度问题为影响技术应用质量，以及井下人员定位实际效果的主要因素，同时分析也为井下人员精准定位技术的设计重点。从当前各类定位技术的实际应用现状方面分析，关于定位精度问题的强化，应用单位可通过两方面进行改善，其一选择定位精准度较高的定位技术;其二加强定位技术应用中的网络信号强化，落实设施设备维护，加强设备更新方面进行发展。
2.3 终端能耗问题
从网络信号传输效率方面分析，理论情况下基础功率越大，信号覆盖面积越大，传输距离越长。但由于井下人员精确定位技术应用环境的特殊性，终端能耗问题也为技术应用中主要存在的问题。其中分析井下人员精准定位技术应用中终端能耗问题，主要体现为：能源装置及终端不宜过大，过大易对工人作业形成阻碍，并对作业人员造成了一定的负担;不宜过小，过小则功率不足，且续航性能较弱。
3 结束语
从当前井下人员精准定位技术的应用现状方面分析，为切实有效的提升相关精准定位技术的实际应用效果，加强井下定位技术设计应用中的终端能耗设计优化，提升网络稳定性，加强定位精度优化改善，则为井下人员精准定位技术应用中的主要发展方向。
参考文献：
[1]李靖.精确定位技术在煤矿井下作业中的应用[J].通讯世界，2016（16）：281-282.
[2]朱光.改进RSSI加权质心算法在井下人员定位中的应用研究[J].中国矿业，2018，27（12）：198-201.
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