井下位置服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

杜志剛，儲(chǔ)楠，羅克

（1.中煤科工集團(tuán)常州研究院有限公司,江蘇 常州 213015；2.天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司,江蘇 常州 213015）

0 引言

煤礦井下是一個(gè)特殊的作業(yè)空間，位置信息對于井下安全生產(chǎn)作業(yè)具有重要作用。一方面，礦井作業(yè)人員位置跟蹤為考勤管理提供了有效手段，災(zāi)時(shí)救援人員實(shí)時(shí)定位可保障救援行動(dòng)安全可控，采掘裝備對操作人員實(shí)時(shí)位置感知可以有效保證人機(jī)作業(yè)安全；另一方面，機(jī)車位置跟蹤可提高運(yùn)輸調(diào)度管理水平和生產(chǎn)效率，采掘裝備自身位置感知和相互位置感知是實(shí)現(xiàn)裝備之間協(xié)同作業(yè)的重要基礎(chǔ)[1]。

位置服務(wù)旨在提供目標(biāo)對象精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)位置信息，包括位置獲取、位置傳輸和位置信息服務(wù)[2]，是建立在定位基礎(chǔ)上的服務(wù)，井下定位系統(tǒng)的定位精度、實(shí)時(shí)性直接決定位置服務(wù)的成敗。然而，國內(nèi)井下定位系統(tǒng)存在以下問題[3]：①目前大部分定位系統(tǒng)仍是區(qū)域定位，定位精度普遍小于3 m，容量標(biāo)準(zhǔn)是80 個(gè)并發(fā)標(biāo)志卡，響應(yīng)時(shí)間一般大于1.5 s，無法滿足高精度、快速移動(dòng)的位置監(jiān)測和服務(wù)需求。② 定位系統(tǒng)初期針對單一需求設(shè)計(jì)，采用單體式架構(gòu)，所有業(yè)務(wù)固化在一個(gè)復(fù)雜的單體應(yīng)用中，各業(yè)務(wù)之間耦合性強(qiáng)，可擴(kuò)展性差，而井下不同應(yīng)用場景要求位置服務(wù)系統(tǒng)必須開放服務(wù)架構(gòu)。③單體式定位系統(tǒng)所有的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中，每一個(gè)業(yè)務(wù)的處理能力都受到數(shù)據(jù)庫承載能力的制約。④ 定位系統(tǒng)僅支持區(qū)域或巷道一維定位，智能化采掘設(shè)備不僅有水平方向運(yùn)動(dòng)，還有垂直方向等多自由度運(yùn)動(dòng)過程，人機(jī)協(xié)同安全作業(yè)需要二維或三維空間的位置服務(wù)信息。

為避免井下定位系統(tǒng)對位置服務(wù)的影響，本文設(shè)計(jì)了一種井下位置服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用基于Docker 的微服務(wù)架構(gòu)，松散各業(yè)務(wù)之間的耦合性；采用超寬帶（Ultra Wide Band，UWB）無線定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對井下目標(biāo)厘米級定位，并通過數(shù)據(jù)優(yōu)化算法對測距結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化；引入時(shí)序數(shù)據(jù)庫，提高數(shù)據(jù)訪問能力；具有面向服務(wù)的應(yīng)用層位置服務(wù)接口，可提供井下目標(biāo)高精度實(shí)時(shí)位置信息。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

井下位置服務(wù)系統(tǒng)采用基于微服務(wù)架構(gòu)的開發(fā)框架[4]，主要由井下位置服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊、位置服務(wù)管理控制中間件、位置服務(wù)接口和數(shù)據(jù)庫組成，如圖1 所示。

圖1 井下位置服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)Fig.1 Architecture of underground location service system

1.1 井下位置服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施

井下位置服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施主要由定位標(biāo)志卡、定位基站、接收器和網(wǎng)關(guān)等硬件設(shè)備組成。接收器與定位標(biāo)志卡實(shí)時(shí)通信，通過UWB 定位技術(shù)獲得定位標(biāo)志卡到錨節(jié)點(diǎn)的距離信息，定位結(jié)果經(jīng)算法優(yōu)化后，匯聚存儲(chǔ)至定位基站，等待相關(guān)模塊讀取。

1.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊是系統(tǒng)的核心，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)巡檢、數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)優(yōu)化和控制命令轉(zhuǎn)發(fā)等功能，模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸采用AES 對稱加密算法，保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全和井下敏感數(shù)據(jù)。①數(shù)據(jù)巡檢：采用線程池管理多線程，并發(fā)巡檢定位基站，獲取目標(biāo)對象基本位置信息。② 數(shù)據(jù)接入：按照相關(guān)協(xié)議和規(guī)范，對定位數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并且按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范寫入軟總線中。③數(shù)據(jù)優(yōu)化：主要通過高精度定位數(shù)據(jù)優(yōu)化算法、軌跡關(guān)鍵數(shù)據(jù)提取算法和數(shù)據(jù)壓縮算法等對定位數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，保證定位數(shù)據(jù)的精度和穩(wěn)定性。④ 控制命令轉(zhuǎn)發(fā)：模塊接收上位機(jī)控制命令，并將接收到的命令信息解析成硬件設(shè)備能夠識別的命令字段，下發(fā)到定位基站，支持TCP/IP、UDP 通信協(xié)議。

1.3 位置服務(wù)管理控制中間件

位置服務(wù)管理控制中間件主要功能是對各功能模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括坐標(biāo)管理、基站管理、狀態(tài)管理、位置信息管理、時(shí)鐘同步管理和位置服務(wù)接口權(quán)限管理等。①坐標(biāo)管理：主要負(fù)責(zé)井下地標(biāo)信息維護(hù)、井下巷道節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)及節(jié)點(diǎn)關(guān)系的信息維護(hù)。② 基站管理：主要提供井下基站定義、基站參數(shù)修改、基站搜索等功能。③狀態(tài)管理：負(fù)責(zé)基站實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和電源信息狀態(tài)監(jiān)控、基站電源充放電管理等。④ 位置信息管理：對井下所有標(biāo)志卡的位置信息進(jìn)行記錄和管理。⑤ 時(shí)鐘同步管理：查看井下各基站的時(shí)鐘同步情況和狀態(tài)，管理基站的時(shí)鐘同步間隔，保證定位數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.4 位置服務(wù)接口

位置服務(wù)接口分為數(shù)據(jù)接口和控制命令接口。數(shù)據(jù)接口主要提供基站/接收器位置信息查詢、目標(biāo)對象實(shí)時(shí)位置信息查詢、目標(biāo)軌跡查詢、報(bào)警信息查詢等接口；控制命令接口提供井下基站/標(biāo)志卡報(bào)警下發(fā)、短信息下發(fā)、井下設(shè)備配置等接口。接口設(shè)計(jì)為WebAPI 方式，可跨平臺使用，通過Post 請求，獲取JSON 或XML 格式的數(shù)據(jù)信息，為各種應(yīng)用提供實(shí)時(shí)位置服務(wù)信息。

1.5 基于混合存儲(chǔ)模式的數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫采用MySQL+InfluxDB 混合存儲(chǔ)模式，系統(tǒng)基本配置數(shù)據(jù)、目標(biāo)對象實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)等存儲(chǔ)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MySQL 中，基于時(shí)間的目標(biāo)歷史位置數(shù)據(jù)、設(shè)備歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)等使用時(shí)序數(shù)據(jù)庫InfluxDB存儲(chǔ)。混合存儲(chǔ)模式既保證了系統(tǒng)對基本數(shù)據(jù)的維護(hù)需求，又利用了時(shí)序數(shù)據(jù)庫處理高頻變化的海量歷史數(shù)據(jù)的性能優(yōu)勢，極大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 基于Docker 的微服務(wù)

傳統(tǒng)的應(yīng)用程序大多采用單體式架構(gòu)，即所有軟件功能集成在單獨(dú)的項(xiàng)目工程中，應(yīng)用界面和后臺數(shù)據(jù)是分離的，性能提升和擴(kuò)展主要通過后端部署數(shù)據(jù)庫集群。這種架構(gòu)開發(fā)和部署比較方便，但隨著業(yè)務(wù)不斷增加，開發(fā)迭代和性能瓶頸等問題會(huì)增加維護(hù)難度。為解決這些問題，采用微服務(wù)架構(gòu)，如圖2 所示。

圖2 微服務(wù)架構(gòu)Fig.2 Architecture of microservice

微服務(wù)將復(fù)雜系統(tǒng)切分為數(shù)十個(gè)乃至上百個(gè)小服務(wù)，這些小服務(wù)帶來了語言和框架選擇上的靈活性，縮短了應(yīng)用開發(fā)上線時(shí)間，可根據(jù)不同的工作負(fù)載和資源要求對服務(wù)進(jìn)行獨(dú)立縮擴(kuò)容。微服務(wù)采用分散管理方式，所有服務(wù)都是松耦合的，這種架構(gòu)最大好處就是可以獨(dú)立開發(fā)某個(gè)業(yè)務(wù)，每個(gè)服務(wù)都有自己私有的數(shù)據(jù)庫持久化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)[5]，無需考慮與其他服務(wù)的交互和影響。同時(shí)微服務(wù)采用的接口為WebAPI 接口[6]，使得數(shù)據(jù)的輸入輸出更便捷、規(guī)范。

Docker 是一個(gè)開源應(yīng)用容器，可將開發(fā)的業(yè)務(wù)、運(yùn)行環(huán)境及依賴包打包成鏡像文件，利用Docker 創(chuàng)建容器后加載鏡像即可獨(dú)立運(yùn)行和維護(hù)。容器之間完全使用沙盒機(jī)制，相互之間不會(huì)有任何接口，且封裝在Docker 中的服務(wù)具有跨平臺特性。1 臺服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行多個(gè)容器，從而可輕松地模擬出復(fù)雜的微服務(wù)架構(gòu)，滿足各種業(yè)務(wù)需求。

2.2 算法庫

UWB 無線定位技術(shù)因功耗低、抗多徑效果好、安全性高和系統(tǒng)復(fù)雜性低[7]被廣泛應(yīng)用于井下高精度定位系統(tǒng)?；赨WB 的精確定位分為同步定位和異步定位兩大類，對應(yīng)的主流定位技術(shù)分別為基于到達(dá)時(shí)間差（Time Difference of Arrival，TDOA）和飛行時(shí)間（Time of Flight，TOF）的技術(shù)[8]。TDOA 定位技術(shù)具有系統(tǒng)容量大、定位靈活性好等特點(diǎn)，但要求錨基站之間的時(shí)鐘保持高度一致，時(shí)鐘同步精度將直接決定定位精度，使得TDOA 定位技術(shù)難度大，在井下復(fù)雜條件下難以部署。

2.2.1 定位算法

井下位置服務(wù)系統(tǒng)采用多標(biāo)簽多錨節(jié)點(diǎn)同時(shí)測距（Asymmetric-Double-Sided Two-Way Ranging Multi-Tag Multi-Anchor，ADS-TWR-MTMA）方法[9]進(jìn)行測距，該方法基于TOF 定位技術(shù)，在多次回應(yīng)非對稱雙邊雙向測距（Asymmetric-Double-Sided Two-Way Ranging Multi-Ack，ADS-TWR-MA）方法[10]的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步復(fù)用非對稱雙邊雙向測距過程中的測距消息，可讓多標(biāo)志卡與多錨節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行TOF 測距，在保證測距精度的前提下大大提高了測距效率和定位系統(tǒng)容量。

采用多源數(shù)據(jù)融合定位算法[11]判斷定位標(biāo)志卡相對錨基站的方向。首先測量標(biāo)志卡與錨基站的TOF，計(jì)算接收信號強(qiáng)度，然后根據(jù)標(biāo)志卡歷史軌跡，采用多項(xiàng)式插值方法擬合、預(yù)測當(dāng)前標(biāo)志卡位置，根據(jù)多源數(shù)據(jù)組合判斷標(biāo)志卡相對基站所在方向，最后通過加權(quán)數(shù)據(jù)融合優(yōu)化定位結(jié)果。

2.2.2 數(shù)據(jù)優(yōu)化算法

ADS-TWR-MTMA 方法能較有效地保證定位的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，但在實(shí)際應(yīng)用中，井下存在多種影響定位精度的噪聲，如定位標(biāo)志卡間相互遮擋、多徑效應(yīng)和非視距傳播干擾等。基于卡爾曼濾波和加權(quán)LM（Levenberg-Marquard）法的定位算法[12]能在不影響定位速度前提下，大大提高定位精度，有效降低噪聲干擾。首先，利用卡爾曼預(yù)測模型獲取先驗(yàn)估計(jì)結(jié)果，根據(jù)該結(jié)果和各錨節(jié)點(diǎn)的測距值得到錨節(jié)點(diǎn)的測距權(quán)值矩陣；然后，利用權(quán)值矩陣、各錨節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)和測距值，使用加權(quán)LM 法得到新的定位結(jié)果；最后，利用卡爾曼更新模型獲取最終的優(yōu)化定位值。

井下位置服務(wù)系統(tǒng)要求井下重要區(qū)域定位信號全覆蓋，導(dǎo)致定位基站出現(xiàn)重疊覆蓋，會(huì)出現(xiàn)同時(shí)刻多個(gè)錨基站對移動(dòng)目標(biāo)定位數(shù)據(jù)信息相同或相近，加上定位數(shù)據(jù)采集速度較目標(biāo)位置變化速度快，使同一目標(biāo)在相鄰時(shí)間上采集的數(shù)據(jù)相同或相近。定位數(shù)據(jù)具有時(shí)空相關(guān)性[13]，使得系統(tǒng)存在大量冗余數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)消耗大量計(jì)算、傳輸、存儲(chǔ)等資源。因此采用一種復(fù)雜度低的特征提取方法過濾冗余數(shù)據(jù)。例如根據(jù)定位目標(biāo)一段時(shí)間內(nèi)的歷史軌跡信息提取出移動(dòng)特征，將出現(xiàn)明顯距離跳變、距離變化微小、不符合目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特征的數(shù)據(jù)剔除，同時(shí)不斷修正目標(biāo)特征以保證定位精度。

2.3 時(shí)序數(shù)據(jù)庫

井下位置服務(wù)系統(tǒng)中，移動(dòng)目標(biāo)的位置信息隨著時(shí)間推移不斷變化，根據(jù)時(shí)間確定的歷史位置信息數(shù)據(jù)將不斷累積，且定位于服務(wù)無人駕駛的井下位置服務(wù)系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)位置信息更新頻率更高。傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫注重增刪改查和事務(wù)功能，存儲(chǔ)采用B-tree 形式，對于隨機(jī)數(shù)據(jù)讀寫操作，會(huì)在磁盤尋道上消耗大量時(shí)間，使得關(guān)系型數(shù)據(jù)庫逐步制約著系統(tǒng)對海量歷史數(shù)據(jù)的處理能力。因此，系統(tǒng)引入開源時(shí)序數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，將系統(tǒng)基本配置數(shù)據(jù)、目標(biāo)對象屬性信息、實(shí)時(shí)位置信息等存儲(chǔ)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MySQL，將歷史軌跡信息等時(shí)序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于時(shí)序數(shù)據(jù)庫InfluxDB，極大地提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力。

單機(jī)版InfluxDB 采用時(shí)間結(jié)構(gòu)合并樹（Time Structured Merge Tree，TSM）對時(shí)序數(shù)據(jù)的讀寫分別進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，引入series-key 的概念，根據(jù)時(shí)間特征對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，減少冗余存儲(chǔ)，提高數(shù)據(jù)壓縮率[14-16]。另外，InfluxDB 采用Go 語言編寫，運(yùn)行無環(huán)境依賴；內(nèi)置HTTP API，方便數(shù)據(jù)讀寫和檢索；采用類SQL 查詢語句，易于開發(fā)。

2.4 擾動(dòng)數(shù)據(jù)處理

受系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、基站網(wǎng)絡(luò)通斷等情況影響，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，定位數(shù)據(jù)并不會(huì)嚴(yán)格按照時(shí)間先后順序傳輸至位置服務(wù)管理控制中間件，這些延后到來的定位數(shù)據(jù)被稱為擾動(dòng)數(shù)據(jù)。及時(shí)、有效地處理擾動(dòng)數(shù)據(jù)，可保證目標(biāo)對象區(qū)域定位的準(zhǔn)確性，防止出現(xiàn)軌跡丟失和軌跡跳變。

假設(shè)位置服務(wù)系統(tǒng)中僅有1 個(gè)移動(dòng)目標(biāo)，擾動(dòng)數(shù)據(jù)處理流程如圖3 所示。表PosReport 用來存儲(chǔ)區(qū)域定位信息，主要包括移動(dòng)目標(biāo)定位在某個(gè)錨節(jié)點(diǎn)PosId 的初次時(shí)間startTime 和末次時(shí)間endTime，數(shù)據(jù)按照startTime 升序存儲(chǔ)；表DetailReport 用來存儲(chǔ)精確定位信息，主要包括移動(dòng)目標(biāo)定位的錨節(jié)點(diǎn)PosId 和定位時(shí)間rTime，數(shù)據(jù)按照rTime 升序存儲(chǔ)。

圖3 擾動(dòng)數(shù)據(jù)處理流程Fig.3 Disturbance data processing flow

2.5 發(fā)布訂閱模式

井下位置服務(wù)系統(tǒng)開發(fā)完成后將以微服務(wù)形式運(yùn)行在統(tǒng)一框架中，各服務(wù)模塊之間、服務(wù)模塊內(nèi)部需要進(jìn)行共享信息的數(shù)據(jù)交換、傳輸，以增加公共信息的重用性和共享性。數(shù)據(jù)傳輸需要保證數(shù)據(jù)的可靠性、高并發(fā)性等，系統(tǒng)引入發(fā)布訂閱模式（圖4）實(shí)現(xiàn)公共信息共享。

圖4 發(fā)布訂閱模式Fig.4 Publish and subscribe mode

在軟件結(jié)構(gòu)中，發(fā)布訂閱是一種消息模式，包括非直接傳遞消息的發(fā)布者和接收消息的訂閱者：發(fā)布者將不同的消息進(jìn)行分類，不需要知道訂閱者是誰；訂閱者只接收訂閱的分類消息，不需要知道發(fā)布者是誰。發(fā)布者與訂閱者之間通過信息中介進(jìn)行交流。發(fā)布者產(chǎn)生消息并傳入隊(duì)列，根據(jù)消息的可被消費(fèi)次數(shù)，采用至少被消費(fèi)1 次的方式，確保消息能被處理。訂閱者在消費(fèi)完消息后，需要有確認(rèn)機(jī)制，將確認(rèn)消息返回隊(duì)列，同時(shí)消費(fèi)失敗的消息將被重新放回隊(duì)列。

在發(fā)布訂閱模式中，提供了一對多的消息發(fā)布機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了模塊之間消息的異步傳輸，降低了各模塊的耦合度，同時(shí)使得系統(tǒng)具有更好的擴(kuò)展性、靈活性。

2.6 系統(tǒng)接口安全

系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)采用WebAPI 方式實(shí)現(xiàn)，任何匿名用戶只要知道接口的URL，就可以模擬HTTP 請求訪問服務(wù)接口，從而驅(qū)動(dòng)底層設(shè)備甚至修改數(shù)據(jù)庫，因此必須考慮接口的安全性。Bearer 驗(yàn)證是HTTP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，隨著開放授權(quán)（Open Authorization，OAuth）協(xié)議而流行，為資源擁有者（Resource Owner，RO）、資源服務(wù)器（Resource Server，RS）和客戶端（Client）三者之間提供了一個(gè)安全可靠的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)[17]。OAuth 授權(quán)驗(yàn)證基本流程如圖5 所示。具體步驟如下：①Client 請求RO 的授權(quán)，請求中包含請求資源路徑、Client 身份等，RO 批準(zhǔn)授權(quán)并將“授權(quán)證據(jù)”發(fā)給Client。② Client 將“授權(quán)證據(jù)”發(fā)給授權(quán)服務(wù)器（Authorization Server，AS），請求訪問令牌（Access Token，AT），AS 驗(yàn)證通過后，將AT 發(fā)給Client。③Client 攜帶令牌訪問RS 上的資源，RS 驗(yàn)證令牌有效性后為Client 提供服務(wù)。

圖5 OAuth 授權(quán)驗(yàn)證基本流程Fig.5 Basic process of OAuth authorization verification

Bearer 驗(yàn)證中訪問令牌的頒發(fā)和驗(yàn)證完全由自身應(yīng)用程序控制，不依賴于系統(tǒng)和Web 服務(wù)器，采用的編碼方式為JWT（JSON Web Token）。JWT 作為在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境間傳遞聲明而執(zhí)行的基于JSON 的開放標(biāo)準(zhǔn)（RFC 7519），可以進(jìn)行跨語言支持，結(jié)構(gòu)簡單，字節(jié)占用很小，可放在HTTP 請求的Header 中，便于傳輸，且JWT 是自我包涵的，不需要在服務(wù)端保持會(huì)話信息，非常易于應(yīng)用的擴(kuò)展。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

井下位置服務(wù)系統(tǒng)在山東能源兗州煤業(yè)鮑店煤礦和陜煤渝北煤業(yè)曹家灘煤礦進(jìn)行了應(yīng)用，經(jīng)過大量測試優(yōu)化，取得了良好效果。通過井下位置服務(wù)系統(tǒng)提供的高精度移動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)位置信息，工作面限員監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時(shí)將區(qū)域人員信息反饋至井下信號牌，實(shí)現(xiàn)超員預(yù)警報(bào)警，提高了煤礦安全保障能力；應(yīng)用于工作面液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)等大型機(jī)械的人機(jī)接近保護(hù)裝置根據(jù)井下位置服務(wù)系統(tǒng)提供的人員移動(dòng)趨勢動(dòng)態(tài)調(diào)整定位周期，定位精度達(dá)0.3 m，人員接近到閉鎖響應(yīng)時(shí)間不大于500 ms，在危險(xiǎn)區(qū)域人員接近監(jiān)測方面取得了較好效果；輔助運(yùn)輸系統(tǒng)通過井下位置服務(wù)系統(tǒng)提供的人員、車輛實(shí)時(shí)位置信息，實(shí)現(xiàn)了車輛超員/超速報(bào)警、車速控制、紅綠燈控制、車內(nèi)人員信息可視化展示等功能；自動(dòng)駕駛系統(tǒng)通過井下位置服務(wù)系統(tǒng)提供的車輛實(shí)時(shí)位置信息，實(shí)現(xiàn)了車速自動(dòng)控制、障礙自動(dòng)躲避、危險(xiǎn)預(yù)判預(yù)警等功能。

4 結(jié)語

通過井下位置服務(wù)系統(tǒng)提供的井下各類目標(biāo)（人、車輛和裝備）實(shí)時(shí)位置信息，為工作面限員監(jiān)測系統(tǒng)、人機(jī)接近保護(hù)裝置、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。今后將在提高定位數(shù)據(jù)精度和實(shí)時(shí)性、豐富位置服務(wù)接口、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面做進(jìn)一步研究，使井下位置服務(wù)系統(tǒng)滿足不同場景多種目標(biāo)的定位跟蹤、數(shù)據(jù)溯源、調(diào)度管理等要求。