张祥明
中煤科工集团重庆研究院有限公司 重庆市400039
摘要：近期，中国煤矿问题常常发生，导致人们对于煤矿安全方面的问题越来越重视。以现如今而言，国内煤矿安全存在着井上井下管理和人员不能实现即时通讯，管理人员难以掌握人员分布情况与工作开展等问题，从而造成煤矿管理人员无法进行准确的判定，所以需要增强信息化定位系统的运用。因此，本文围绕煤矿井下人员定位系统，对其现况与发展趋势进行了讨论与分析，希望以此推动煤矿井下人员定位系统高速且稳定的发展。
关键词：煤矿；井下人员；定位系统现状；发展趋势
1煤矿井下人员定位系统的重要意义
矿用人员定位管理系统的功能：实时了解井下人员准确数量、人员流动情况及各区域人员分布情况；查询人员历史停留区域，查询人员历史活动轨迹；统计与考核下井人员的出勤情况，产生人员考勤的日报表、月报表，对下井人员进行下井次数、下井时间、下井班次等分类统计，并能打印相关考勤报表；可用来规范人员的活动，防止缺岗、串岗、迟到和早退，提高矿井生产效率，有效防止只考勤不下井或下井不考勤的情况，防止重要岗位、重要工种人员不按规定值勤。当事故发生时，通过救灾子系统，可提供救灾应急方案、应急路线；通过中文短信等警示危险区域人员及时避灾；提供的准确实时位置信息将在判定遇险人员位置、拟定抢险路线、保证救灾安全等方面发挥关键作用，可及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。
2煤矿井下人员定位系统现状分析
2.1定位系统之WIFI定位系统
第一，WIFI定位系统的优点一般表现在：一则，该系统无线电波覆盖范围广，WIFI定位系统半径可达到了100米。并且WIFI手机也具备高质量无线通信的功能，就算是处在非常喧哗的环境之下，也可以充分发挥出其过滤功能。二则，
WIFI定位系统传输速度非常快，可以适应个人与社会信息化发展需要，同时从网络方面而言，WIFI定位系统工作效率高。第二，在系统功能中，WIFI定位系统可以采用井下以太网络，构建相应的基站，把无线网络覆盖井下巷道，接着使用手机与固定电话等进行通讯，从而高效开展井上与井下语音调度，开展井上与井下相互之间的信息反馈工作。进而给生产调度与救援工作的有效开展提供有价值的参考。
2.2基于UWB的定位系统
超宽带无线（UWB）技术是一种精确高效的无线定位技术，能够普遍应用于室内室外各种环境，具有很好的稳定性和精确度。UWB 技术研究开始于 20 世纪 60 年代，最早应用于雷达通信，现在已实现无线通信和实时定位于一体。UWB 定位系统主要由可移动的标签（Tag）、微基站（MBS）、用户终端 PC 机 3 大部分组成。
①标签（Tag）
标签的主要功能为以一定的频率向周围的微基站（MBS）发送 UWB 信号，在周围基站（MBS）所覆盖的范围内确定标签（Tag）的位置，从而实现实时定位。
②微基站（MBS）
微基站（MBS）被安放在需要定位需要的范围内，一般需要 3 个及以上进行定位。微基站（MBS）顶端的 UWB 信号收发模块在接收到 UWB 信号后将信号转换位数据传送给微处理器模块进行算法处理，然后以串口传输的方式将数据传输给 WIFI 模块或者通过宽带网线传给用户终端设备。
③用户终端PC 机
将通过 WIFI 模块或者宽带网线传送过来的数据经行处理，在 PC 机监控终端上显示标签（Tag）的实时位置信息。
2.3 GIS定位系统
第一，针对地理信息系统技术而言，GIS技术成图与分析所有地球上存在或者出现的问题，同时把独特的地图视觉化效果、地理分析性能，和常规的数据库操控开展有机结合，在个人与企业开展的各个工作过程中的应用具备很高的实用
价值。第二，地理信息系统在系统功能上，可以采用该技术对井下实际情况展开及时查找和显示。能够随时掌握某一个时间段的井下与某个地点的人员数量和具体信息、活动情况，与此同时还能够对一个与几个人员目前的详细位置展开查询，给调度中心高速且精准地通过电话联系人员提供便利之处，并且调度中心可以在这一基础之上展开监督与安排重要巡视人员，从而保证温度检测与瓦斯检查等人员能够及时达到相应地点，进行检测与处理各种数据信息。除此以外，还能够根据井下的实际地理情况，制定出动态图，综合掌握好井下人员在巷道内的详细分布情况与状态。
2.4 PHS技术
“无线市话”是一种将无线接入技术与固定电话传输交换有机结合在一起的个人通信终端。日本则称之为“个人手持电话系统”（英文缩写PHS)。其充分利用固定电话网资源，以无线方式提供在一定范围内的移动漫游功能。“小灵通”其实是UT斯达康公司手机的专有名称，斯达康是最早开发PHS技术的公司，随着PHS技术的不断发展和完善，“小灵通”逐渐取代了“无线市话”，成为人们对PHS的特定称呼。
小灵通通信技术的通信方式实际上是将由电缆连接的固定电话的最后一段线改为用无线通信的方式进行连接，是固定市话网的一种延伸和补充。它由空中话务控制器ATC、基站控制器、移动手机PS以及局端设备ＲT等部分组成。它能实现三方通话、转移呼叫、语言信箱等固定电话网上的所有功能。还能实现无线
上网、越区漫游、定位报警和ISDN等多种移动电话的功能。
小灵通通信技术的出现大大地提高了通信系统的容量和频率的使用率。它的核心技术是信道动态分配和微蜂窝技术。小灵通小区基站与手机之间采用了TDD时分双工模式，无线信道是采用基于时分多址的TDMA结构，此外，采用32kb/sADPCM的语音编码方式和采用数据V5接口的无线接口技术，都使系统的抗干扰能力、保密性以及话音通信质量得到了显著的提高。
3煤矿井下人员定位系统发展趋势
由于中国的煤矿开采处在非常复杂且变化多端的地质环境中，往往会出现信号差与稳定的情况，信号和数据信息不能得到实时且有效的传递。因此，中国的煤矿开采公司应当把各种定位系统技术结合起来采用，最终实现无接触式与高速识别、对快速移动物体可以很快使用，对任意环境均能够表现出非常强的工作能力，工作时间全天候不间断等。井下通信技术在井下人员定位系统之中，也属于是一种比较重要的技术，煤矿井下通讯由有线模式转变到了无线模式，经历了两种不一样的时期。从现如今的情况来看，全球范围以内的信息也均得到了高速的发展，无线通信的优势与便捷受到了很多人的关注。由RFID到WIFI定位系统以及到MESH网络在井下的运用，均为井下定位提供可靠的技术支持。并且对于煤矿井下人员定位系统的上位展示也逐渐朝着GIS信息显示趋势发展。井下无线通信无缝连接和上位系统准确显示，是往后煤矿井下人员定位系统发展的必然趋势。
结语：
煤矿井下地质条件复杂，作业人员流动性大，必须加强井下人员定位系统的应用，对井下作业人员进行定位和跟踪，从而真正实现井下作业人员动态管理、提高煤矿经济和社会效益，提高井下作业人员生命安全保障的目的。
参考文献：
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