OPM——礦井下無線實時定位方案

　　背景

　　基于國內礦井生產力的不斷提高，對礦井下人員安全生產也有著越來越高的要求，因此礦井普遍需要應用人員或設備定位系統，以加強對相關人員和設備的監測與控制。

　　而現有的定位系統，大都是基于RFID射頻技術、小靈通或Zigbee等無線定位方式。RFID由于技術本身的限制無法做到實時跟蹤定位;而小靈通的通信頻段即將被國家收回，已經無法應用;Zigbee系統又存在傳輸速率低和同頻干擾等缺點，與WIFI等其他無線技術共存性差。因此目前市場上急需一項保障實時定位功能且運行穩定的技術產品，應用于該領域。

　　而由我們開發的礦井下人員定位系統，是基于本公司特有的專利技術OPM開發而來。該系統能為井下人員提供精確的實時定位、報警、雙向語音通訊等功能，同時由于功耗極低，保障了礦井下的長時間安全使用。

　　OPM系統工作簡介：

　　n定位傳感網主要由兩部分組成：定位基站和人員的定位卡;

　　n圖中由數個定位基站自主通過無線方式建立了定位網絡，并形成一個定位子系統;各基站之間無需通過有線相連，并可通過電池長時間供電，方便網絡布設;

　　n每個基站既是一個傳感終端站，也是一個中繼站，可將人員/物品定位信息實時傳送到主機監控平臺(管理子系統);

　　n進入定位傳感網覆蓋區域的人員或其他移動目標(攜帶定位通信卡)，其實時位置信息快速被附近的基站所捕獲，并通過傳感器網絡將位置信息實時發送給監控平臺;

　　n監控平臺也可將警報信號(如聲光、語音、數據等)通過定位傳感網實時發送給帶有定位通信卡的工作人員。

　　OPM系統基本功能：

　　1.人員信息實時顯示、井下情況查詢：

　　n任一時間井下或某個區域的人員數目，及其身份;

　　n井下人員任一時間的活動軌跡;

　　n實時定位一個或多個人員現在的實際位置，方便在緊急狀況下，可快速準確的找尋到該人員;

　　n查詢有關人員在任意地點的到/離時間和總工作時間等等一系列信息，可以督促和落實重要巡查人員(如：瓦斯檢測人員、溫度檢測人員、排風人員等)是否按時、到點

　　的進行各項數據的測試和處理，從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關事故;

　　n可實現多點共享供多個領導同時在不同地點查看。

　　2.井下人員每時每刻在坑道的實時動態分布，根據井下的實際地理情況制作相應的動態圖，使井下情況生動形象一目了然;

　　3.旦發生各類事故，可在第一時間，準確快速查詢出遇險的人員，及具體地點和位置，并能立即能查出，出事地點有多少人遇險，他們分別是誰。

　　網絡方案特點：

　　1.臨時布網快捷方便，能實現采掘面和特殊場景下的臨時布網

　　2.單點故障不會造成整個網絡斷線，具有自愈冗余機制，可維持網絡暢通性

　　3.對系統進行擴容或維護，不需要中斷已有業務，即可無縫接入

　　4.針對礦山不斷掘進和廢棄無資源礦房的特點，對于廢棄礦房設備可回收二次利用。

　　OPM產品技術優勢：

　　1.保證實時定位跟蹤信息、以及報警信號(數據、語音)等的可靠無線通信，可實現高精度定位(10-20米);

　　2.網絡容量大，可容納至少100個以上并發定位卡的實時跟蹤(符合AQ標準)，并和其他同頻段網絡(如WiFi)共存性能極強;

　　3.定位卡可實現低功耗，可使用電池供電一年左右;

　　4.無線自組網絡擴展性能不受無線多跳數限制，緊急情況下可即時布點，并長時間使用電池供電，無須線纜(電力、網絡)連接，并可在采掘面上布點。

　　相關技術比較：