關于煤礦井下人員智能化定位系統研究

王彥博

摘要：煤礦井下工作存在高風險，保證井下工作人員的生命安全則需要全面優化井下人員智能化定位系統。傳統定位系統是采用人工手動方式傳輸求救信號，地面管理人員時常很難準確定位井下人員所在位置。當代智能化定位系統融合了多種先進技術優勢，能夠對井下人員進行全方位監控，及時發現安全隱患并予以指導和解救。

關鍵詞：煤礦;井下工作人員;智能化定位系統

從整體結構來看，煤礦井下人員智能化定位系統組合包括讀取人員標簽信息，判斷事故類型（如果沒有發生事故，系統自動輸出N并更新信息），輸出Y，啟動定時器和求救報警，在救助時間內判斷人員標簽是否處于靜止狀態，如果是則輸出Y并觸發自動報警求救，如果不是則輸出N，關閉定時器，救助結束后再次更新人員標簽信息，系統最終會輸出“結束”二字。

一、引進UWB超寬帶定位技術

優化煤礦井下人員智能化定位系統，維護井下工作人員的生命安全，應積極引入UWB超寬帶定位技術，該技術能準確識別讀卡器和人員標簽的間距，確保定位信息的精確性，迅速啟動智能化定位系統自動發生求救信號。目前，UWB超寬帶定位技術能夠支持TOA測距方法獲取井下工作人員定位信息。

二、引進LoRa無線通信技術

LoRa無線通信技術能夠根據煤礦井下人員智能化定位管理標準適當拓寬頻譜，延長無線通信距離，改善定位靈敏度，確保定位數據信息的迅速傳輸。目前，LoRa無線通信技術主要是運用SX1278芯片設置無線通信模塊，進而支持發揮模塊功能。無線通信模塊能夠在進行人員跌倒后迅速發出無線信息到人員標簽，并將該信息傳輸到地面中心，以便于快速營救。

三、構建井下智能化監控平臺

從整體結構來講，改善煤礦井下人員智能化定位系統，必須構建智能化監控平臺，以此實現對井下人員的準確定位。對于煤礦井下作業來講，井下智能化監控平臺在運轉過程中，會自動編制主機信息表以實現對頁面信息的監控，全方位了解人員標簽的名稱與IP地址。一般情況下，主機信息表的字段名稱有八個：第一，Hostuid，其描述為主機編號，對應的數據類型是Varechar，長度為32，唯一輸出顯示Y（即yes）;第二，Nerate，其描述為網絡流量，對應的數據類型是Float，唯一輸出顯示N（即no）;第三，Hostname，其描述為主機名稱，對應的數據類型是Varechar，長度為32，唯一輸出顯示N（即no）;第四，Memrate，其描述為內存利用率，對應的數據類型是Float，唯一輸出顯示N（即no）;第五，Poolid，其描述是所在資源池集群編號，對應的數據類型是Numric，長度為20，唯一輸出顯示N（即no）;第六，Cpurate，其描述是CPU利用率，對應的數據類型是Float，唯一輸出顯示N（即no）;第七，State，其描述是主機0-在線、1-在線，對應的數據類型是Tinyint，唯一輸出顯示N（即no）;第八，ipadd，其描述是IP地址，對應的數據類型是Varechar，長度為18，唯一輸出顯示N（即no）。其次，在編制主機信息表的同時要做好虛擬機信息表的編制工作，以便于完成對井下工作人員定位的實時監控，準確定位虛擬機的名稱，鎖定IP地址。需要注意的是，虛擬機信息表同樣有八個字段名稱：第一，Vmuid，其描述為虛擬機編號，對應的數據類型是Varechar，長度為32，唯一輸出顯示Y（即yes）;第二，Nerate，其描述為虛擬機網絡流量，對應的數據類型是Float，唯一輸出顯示N（即no）;第三，Vmname，其描述為虛擬機名稱，對應的數據類型是Varechar，長度為32，唯一輸出顯示N（即no）;第四，Ipadd，其描述為IP地址，對應的數據類型是Varechar，長度是18，唯一輸出顯示N（即no）;第五，Memrate，其描述是內存利用率，對應的數據類型是Float，長度為0，唯一輸出顯示N（即no）;第六，Hostuid，其描述是所在主機編號，對應的數據類型是numrtic，長度是20，唯一輸出顯示N（即no）;第七，Cpurate，其描述是CPU利用率，對應的數據類型是Float，長度是0，唯一輸出顯示N（即no）;第八，state，其描述是0：，在線。1，在線，對應的數據類型是tinyin，唯一輸出顯示N（即no）。此外，監控管理模塊會綜合運用物理主機與虛擬機來實施信息采集工作，通常是借助Host Collect所對應的數據控制系統來采集信息，完成數據整合工作。從整體結構來看，數據整合工作流程包括生成循環masterip列表、為每個masterip啟動所對應的線程，根據信號量的倒計數實施鎖存器，控制好主線程直到各子線程作業全部完成。需要注意的是，同步確保模塊各項功能的安全操作，必須建立正確的List列表對象，準確收集、加工、整理和存儲物理主機與虛擬機的所有基礎信息和性能數據。此外，充分發揮煤礦井下智能化監控平臺功能，有助于對井下工作人員實施準確定位與全方位監控，全面收集煤炭資源開采數據信息，確保采煤工作流程的安全性，規范煤炭資源開采操作。

結束語：

綜上所述，改善煤礦井下人員智能化定位系統，則需要充分引進各種先進的技術，構建煤礦井下智能化監控平臺，對井下工作實施全方位監控，及時發現安全隱患，做好相應的營救工作。

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