Высокоточное позиционирование UWB помогает обеспечить безопасность производства на угольных шахтах

Технология Интернета вещей разрабатывается уже около 10 лет, и перспективы ее применения весьма широки. Различные технические средства уже «поиграли мускулами» в приложениях обнаружения опасных ситуаций во многих отраслях.

Когда дело доходит до мониторинга опасностей, технология определения местоположения, конечно, неотделима. В наружных условиях обычно используются методы спутникового позиционирования, такие как Beidou, GPS и ГЛОНАСС, и их гражданская точность позиционирования может достигать 10 метров. Однако в некоторых областях без спутникового позиционирования, таких как туннели, угольные шахты и другие не открытые или даже подземные места, полагаться на спутниковое позиционирование, очевидно, невозможно. В настоящее время для выполнения задачи предоставления высокоточной информации о местоположении необходимы внутренние системы позиционирования.

1. Технология позиционирования в помещении

Поскольку спрос на позиционирование в помещении растет, появилось большое количество решений, включая позиционирование с помощью радиочастотной идентификации (RFID), позиционирование Bluetooth, позиционирование Wi-Fi, позиционирование ZigBee и позиционирование с помощью сверхширокополосной связи (UWB). Позиционирование с помощью радиочастотной идентификации реализует обнаружение присутствия, определяя, считывается ли карта между картой и считывателем карт, но не может по-настоящему обеспечить позиционирование.

На заре позиционирования по Bluetooth для считывания значения RSSI (индикация уровня принятого сигнала), указывающего на сигнал карты, использовался считыватель карт, а расстояние между считывателем карт и идентификационной картой рассчитывалось с помощью RSSI. Этот метод имеет низкую точность позиционирования и может использоваться в условиях препятствий. RSSI сильно затронут. В последнее время медленно развиваются технологии позиционирования AOA и AOD на основе Bluetooth. По сравнению с первоначальной технологией позиционирования на основе RSSI точность позиционирования была значительно улучшена. Позиционирование Wi-Fi и Zigbee, как и раннее позиционирование Bluetooth, также основано на RSSI. Их точность относительно ограничена и сильно зависит от окружающей среды.

UWB (сверхширокополосная связь) — это технология связи без носителя, которая передает данные путем отправки и получения несинусоидальных узких импульсов наносекундного уровня и использует алгоритмы ToF (время прибытия) или TDoA (разница во времени прибытия) для расчета количества людей или предметов. Информация о местоположении, точность позиционирования до 10 см. По сравнению с традиционными технологиями грубого позиционирования, такими как RFID, Bluetooth, Wi-Fi и Zigbee, система UWB имеет такие преимущества, как сильное проникновение, низкое энергопотребление, хороший антимноголучевой эффект, высокая безопасность, низкая сложность системы и высокая точность позиционирования. .

Применение системы позиционирования персонала угольной шахты

Для угольных шахт, особенно подземных угольных шахт, система позиционирования персонала может получать в режиме реального времени местоположение людей, транспортных средств и оборудования под землей и представлять их в компьютерную систему на земле. Менеджеры могут отслеживать информацию о местоположении и исторические траектории подземного персонала и транспортных средств в любое время, а также место установки оборудования.

Для позиционирования персонала могут быть расширены такие функции, как управление посещаемостью, учет входа и выхода в опасных зонах и управление переполненностью в опасных зонах. Для позиционирования транспортных средств могут быть расширены такие функции, как диспетчеризация транспортных средств и автоматическое управление светофорами. Когда происходит авария, спасатели могут быстро понять ситуацию на месте происшествия на основе информации о местоположении персонала, транспортных средств и оборудования, предоставленной системой позиционирования, и своевременно принять соответствующие меры по спасению для повышения эффективности спасательных работ. Развертывание проекта системы позиционирования персонала под землей в угольной шахте не только обеспечивает безопасность подземных рабочих, но и значительно повышает уровень управления информацией, делая управление и диспетчеризацию более прозрачными и эффективными.

Как профессиональный поставщик решений для позиционирования в Китае, он предоставляет комплексные решения для потребностей позиционирования внутри помещений в различных отраслях промышленности в течение последних 10 лет. Для угольной промышленности система позиционирования персонала под землей была запущена в 2018 году. После нескольких лет развития были гарантированы стабильность, зрелость и простота использования продукта.

1. Архитектура оборудования

Идентификационная карта: она обозначается как предмет, который необходимо носить, которым может быть человек, транспортное средство или оборудование. Она может отправлять сигнал тревоги с помощью кнопки. При получении сигнала тревоги будут слышны звуковые, световые и вибрационные предупреждения. Низкое энергопотребление, может работать несколько месяцев от одной зарядки.

Считыватель карт: устанавливается в подземном туннеле, считывает информацию об окружающих идентификационных картах и ​​расстоянии,d передает информацию о дальности тега на наземный сервер.

Модуль расчета местоположения: программное обеспечение, которое вычисляет местоположение идентификационной карты на основе информации о дальности, предоставленной считывателем карт.

Бизнес-сервер: на основе информации о местоположении, предоставленной модулем определения местоположения, реализуются сопутствующие службы, в том числе: посещаемость, отображение местоположения в реальном времени, запрос истории треков, отображение сигналов тревоги оборудования и т. д.

Ручной прибор: поиск находящихся поблизости идентификационных карт для получения расстояния между идентификационной картой и устройством. Его можно отделить от наземного сервера для реализации портативного локатора.

Радиус покрытия считывателя карт в этом решении превышает 600 метров (прямая видимость), точность позиционирования может достигать 0,3 метра (прямая видимость), а количество одновременных меток в одной области превышает 400.

2. Бизнес-функции

Отображение местоположения в реальном времени: используйте систему позиционирования персонала для определения местоположения и распределения подземного персонала в реальном времени, а также отслеживайте траекторию движения персонала в реальном времени.

Статистика по количеству людей, работающих под землей: статистика по количеству людей, работающих под землей, в реальном времени. При возникновении серьезной аварии сотрудники могут быть быстро собраны для статистики переклички, а также может быть подтверждено текущее местоположение сотрудников, которые не прибыли, для проведения спасательных операций во избежание жертв.

Управление посещаемостью для входа и выхода из скважин: Разработайте задачи по посещаемости и подсчитайте время, когда персонал входит и выходит из скважины, продолжительность времени, которое они работают на работе и т. д. Руководство может быстро проверить статус на рабочем месте, а ежемесячные статистические рабочие часы могут быть напрямую использованы в качестве справочного материала для обзора посещаемости на основе данных платформы.

Аномальная аварийная сигнализация: Когда менеджеры сталкиваются с чрезвычайной ситуацией, они могут отдавать аварийные инструкции, чтобы побудить персонал к эвакуации. Бирки, которые носят сотрудники, будут вибрировать, чтобы напомнить им держаться подальше от этой зоны.

Активная сигнализация SOS: При столкновении с опасностью персонал на месте может использовать кнопку помощи одним нажатием, чтобы своевременно отправить сообщение о бедствии. Получив сигнал тревоги, управленческий персонал может определить местоположение человека, находящегося в опасности, с помощью позиционирования персонала и своевременно реализовать экстренное реагирование на месте.

Безопасность угольной шахты важнее горы Тай!

Безопасное производство — это немаловажный вопрос. Только при соблюдении предпосылки безопасного производства предприятие может устойчиво развиваться. Есть надежда, что технология внутреннего позиционирования может быть применена в большем количестве отраслей промышленности как можно скорее в будущем и в сочетании с высокими технологиями, такими как сенсорные технологии и большие данные, для большей защиты безопасности жизни и имущества людей и обеспечения надежной поддержки безопасного управления производством.

Безопасное производство угольных шахт имеет долгий путь и важнее горы Тай. Оно тесно связано с каждым шахтером и предприятием и должно получать достаточное внимание. Мы надеемся, что угольные шахты будут безопасными, а люди и шахты будут в безопасности!