淺析礦井人員定位系統中的定位技術

毛亮

摘要：伴隨著我國社會經濟的快速發展，科學技術水平的不斷提高，有關礦井下人員的定位系統的各種定位技術也越來越先進。本文主要針對各種定位系統中的定位技術的優勢做了不同的分析，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。其中通過利用zigbee這種成本消耗低，復雜性低以及易維護網絡的雙向的無線通信技術來更好的與總線一起結合，從而達到更完善的定位目的。

關鍵詞：礦井人員;定位系統;定位技術;無線射頻

1礦井人員定位系統中的有線傳輸網絡+RFID（射頻標識）卡

通俗來講，有線傳輸網絡加射頻標識卡定位技術其實是一種自動識別技術的衍生定位技術，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據，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據傳輸口，地面中間站等各種設備，在工作人員經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印等。這項技術的具體構成是由射頻標識卡的電子標簽，讀寫器，天線以及通信網絡四部分構成。分別負責識別信息，信息查閱修改，信息傳輸以及信息儲存。這種定位技術較于其他的定位技術而言，可以更好的在惡劣環境中應用。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礦井人員定位系統中的漏泄電纜+RFID卡定位技術

漏泄電纜加射頻標識卡定位技術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中能夠以直線形式傳播，從而在屏幕的電纜上產生一個等距小口。然后使基站發射出的無線電波在空中傳播，移動的設備可以接收到信息，達到不同地點之間的通信需求。這種定位技術的主要構成是由漏泄電纜，定位器，監控室的主機，以及射頻標識卡四種來構成。主要作用分別是釋放移動設備接收到的無線信號從而傳送給基站，使電纜與監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礦井人員定位系統中的4G無線通信定位技術

4G無線通信技術分為TD-LTE和FDD-LTE制式，兩種制式在空曠地面應用體驗上基本無差別。由于技術制式本身的時分尋址和碼分尋址的問題導致了TD在網絡建設中著重關注時鐘問題。原因是在煤礦井下沒有“天然”時鐘源，只能自建時鐘服務器，即使這樣還要重點關注井下工業環網是否支持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，有案例應用較多的廠家已經能夠完美解決了這個問題。煤礦井下建設4G通信有一個重要的技術是必須支持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。通信技術發展到現在，煤礦井下建設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產品線去除了，必然導致未來大唐4G系統無人支持和無產品供應的局面。另外由于無線頻譜是有限資源，并是極其珍貴的資源。運營商更是時刻關注，好的頻點已經完全被占用，在井下使用4G基站國家無委會和運營商無權干涉，一旦在地面建設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與運營商通過IMS進行直接業務對接。實現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對通信系統的調度使用需求。

4礦井人員定位系統中的雙向無線通信定位技術

這種雙向無線通信技術相對來說是一種距離更近以及復雜程度更低，包括其功能的消耗以及速度的效率都更低的一種技術，相對來說，它可以應用在對功能的需求消耗較低，以及距離較遠的電子設備之間來進行一個數據傳輸，并且也能夠達到周期以及間歇的數據傳輸的基本要求。主要工作原理就是通過利用主巷道中的CAN總線網絡，并安置一個可以傳輸的傳感器節點，從而能夠在無法鋪設總線的采空區等方面能夠可以達到無線傳感的網絡，更好的提取目標的信息以及增強其信號強度，實現可以捕捉到目標位置地點的信息需求等。有關于網絡定位的節點，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結束語

通過全文中對礦井人員定位系統中的幾種不同定位技術的分析，可以了解每種定位技術都有自己的優勢與特點，需要根據具體的通信要求來選擇不同的定位技術，通過對幾種技術的比較，發現相較于其他定位技術而言，雙向無線通信定位技術相對更具有優勢，對解決我國的煤礦安全生產問題有很好的幫助，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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