淺析礦井人員定位系統(tǒng)中的定位技術(shù)

毛亮

摘要：伴隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，有關(guān)礦井下人員的定位系統(tǒng)的各種定位技術(shù)也越來越先進。本文主要針對各種定位系統(tǒng)中的定位技術(shù)的優(yōu)勢做了不同的分析，并且依照礦井之下的交通信息要求來選擇出不同的定位技術(shù)。其中通過利用zigbee這種成本消耗低，復(fù)雜性低以及易維護網(wǎng)絡(luò)的雙向的無線通信技術(shù)來更好的與總線一起結(jié)合，從而達到更完善的定位目的。

關(guān)鍵詞：礦井人員;定位系統(tǒng);定位技術(shù);無線射頻

1礦井人員定位系統(tǒng)中的有線傳輸網(wǎng)絡(luò)+RFID（射頻標識）卡

通俗來講，有線傳輸網(wǎng)絡(luò)加射頻標識卡定位技術(shù)其實是一種自動識別技術(shù)的衍生定位技術(shù)，工作原理就是通過采用射頻信號來將其與所需定位的目標進行一個不接觸的識別，并通過它來讀寫信息數(shù)據(jù)，可以更好的完成多方位的包括快速移動以及多個目標的識別，從而能夠達到一個更好的定位效果以及跟蹤管理。操作方法是通過利用礦井上的天線識別器以及數(shù)據(jù)傳輸口，地面中間站等各種設(shè)備，在工作人員經(jīng)過時可以自動的對工作人員進行識別，從而完成對他們信息的采集，并進行一個綜合性的整合處理，也可以對歷史的信息進行保存甚至可以查詢復(fù)印等。這項技術(shù)的具體構(gòu)成是由射頻標識卡的電子標簽，讀寫器，天線以及通信網(wǎng)絡(luò)四部分構(gòu)成。分別負責(zé)識別信息，信息查閱修改，信息傳輸以及信息儲存。這種定位技術(shù)較于其他的定位技術(shù)而言，可以更好的在惡劣環(huán)境中應(yīng)用。并且能夠同時識別多個目標信息，相對來說操作比較簡單，并且通過這種不用接觸的雙向通信的射頻技術(shù)能夠更好的完成目標的識別以及信息的交換。

2礦井人員定位系統(tǒng)中的漏泄電纜+RFID卡定位技術(shù)

漏泄電纜加射頻標識卡定位技術(shù)的工作原理主要是通過采取無線電波，使其可以在媒介物質(zhì)中能夠以直線形式傳播，從而在屏幕的電纜上產(chǎn)生一個等距小口。然后使基站發(fā)射出的無線電波在空中傳播，移動的設(shè)備可以接收到信息，達到不同地點之間的通信需求。這種定位技術(shù)的主要構(gòu)成是由漏泄電纜，定位器，監(jiān)控室的主機，以及射頻標識卡四種來構(gòu)成。主要作用分別是釋放移動設(shè)備接收到的無線信號從而傳送給基站，使電纜與監(jiān)控的主機能夠溝通信息，完成對工作人員信息的存儲從而更好的完成定位等。

3礦井人員定位系統(tǒng)中的4G無線通信定位技術(shù)

4G無線通信技術(shù)分為TD-LTE和FDD-LTE制式，兩種制式在空曠地面應(yīng)用體驗上基本無差別。由于技術(shù)制式本身的時分尋址和碼分尋址的問題導(dǎo)致了TD在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中著重關(guān)注時鐘問題。原因是在煤礦井下沒有“天然”時鐘源，只能自建時鐘服務(wù)器，即使這樣還要重點關(guān)注井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)是否支持1588V2功能，用于保證時鐘的精度。FDD制式在時鐘上的要求沒有那么高，有案例應(yīng)用較多的廠家已經(jīng)能夠完美解決了這個問題。煤礦井下建設(shè)4G通信有一個重要的技術(shù)是必須支持volce，只有使用這個功能才是真正的4G通信，否則只能稱之為IP電話。如何界定是否是真的VOLTE功能還是使用IP軟件電話冒充，查看手機配置就可以。只有支持volte的手機才能用volte功能。通信技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，煤礦井下建設(shè)4G通信已然是必然趨勢。4G通信制式是全球標準，華為和中興仍然是此行業(yè)的龍頭廠家，本來在這個小眾市場大唐還有可能參與一下，但是由于大唐和烽火合并，整個集團把4G產(chǎn)品線去除了，必然導(dǎo)致未來大唐4G系統(tǒng)無人支持和無產(chǎn)品供應(yīng)的局面。另外由于無線頻譜是有限資源，并是極其珍貴的資源。運營商更是時刻關(guān)注，好的頻點已經(jīng)完全被占用，在井下使用4G基站國家無委會和運營商無權(quán)干涉，一旦在地面建設(shè)基站信號干擾還是次要的，主要問題是違法。唯一的解決出路就是井下自建基站，礦方機房自建核心網(wǎng)與運營商通過IMS進行直接業(yè)務(wù)對接。實現(xiàn)地面運營商手機卡在井下不換號直接使用的同時滿足了礦山企業(yè)對通信系統(tǒng)的調(diào)度使用需求。

4礦井人員定位系統(tǒng)中的雙向無線通信定位技術(shù)

這種雙向無線通信技術(shù)相對來說是一種距離更近以及復(fù)雜程度更低，包括其功能的消耗以及速度的效率都更低的一種技術(shù)，相對來說，它可以應(yīng)用在對功能的需求消耗較低，以及距離較遠的電子設(shè)備之間來進行一個數(shù)據(jù)傳輸，并且也能夠達到周期以及間歇的數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕疽?。主要工作原理就是通過利用主巷道中的CAN總線網(wǎng)絡(luò)，并安置一個可以傳輸?shù)膫鞲衅鞴?jié)點，從而能夠在無法鋪設(shè)總線的采空區(qū)等方面能夠可以達到無線傳感的網(wǎng)絡(luò)，更好的提取目標的信息以及增強其信號強度，實現(xiàn)可以捕捉到目標位置地點的信息需求等。有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)定位的節(jié)點，主要是通過可以在有通信電纜的地方利用總線與電纜的連接，從而使其信息可以上傳到井上的計算器，完成一個對井下工作人員的定位。

5結(jié)束語

通過全文中對礦井人員定位系統(tǒng)中的幾種不同定位技術(shù)的分析，可以了解每種定位技術(shù)都有自己的優(yōu)勢與特點，需要根據(jù)具體的通信要求來選擇不同的定位技術(shù)，通過對幾種技術(shù)的比較，發(fā)現(xiàn)相較于其他定位技術(shù)而言，雙向無線通信定位技術(shù)相對更具有優(yōu)勢，對解決我國的煤礦安全生產(chǎn)問題有很好的幫助，并對以后的礦井安全問題解決也有更好的推動作用。

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