基于UWB技术的矿用移动式读卡器设计

UWB精确人员定位系统在煤矿已逐步推广使用,但目前却缺少与之配套的手持移动式读卡器,用以在发生矿难时对人员进行搜救及日常对定位卡的检测。设计了一种基于UWB技术和SDSTWR双边双程测距算法的矿用移动式读卡器;读卡器以ARM主控器STM32F429和UWB无线收发芯片DW1000为核心,实现了对定位卡的信息读取及精确定位。测试结果表明:移动式读卡器有效无线测距距离400 m,最大静态定位误差不大于0.3 m,最大并发识别量80张定位卡,满足煤矿的使用要求,对灾后开展科学救援及日常的系统维护具有重要的现实意义。     

金属矿山井下有轨车辆精确定位技术应用

招金矿业井下有轨运输车辆已经完成2套精确定位设备安装并投入使用。大尹格庄金矿井下电机车无人驾驶系统使用RFID技术配合WIFI定位及红外对射实现对车辆精确定位和地表远程操作;蚕庄金矿使用UWB超带宽技术实现车辆精确定位及地表调度。将2种井下有轨车辆精确定位技术的原理和使用情况进行比较。UWB精确定位技术将成为未来井下有轨车辆定位的主流技术路线,辅以IMU、毫米波雷达、视频、激光雷达车载点云数据实时比对,可以实现车辆自主或远控驾驶的精确定位。     

UWB技术在煤矿精确定位中的应用

为实现对煤矿作业人员的位置监测,介绍一种UWB定位技术,通过对比其他几种定位技术原理,并结合UWB定位技术的实际应用,证明UWB技术最适用于煤矿精确定位。UWB精确定位技术的应用将更好地实现煤矿井下人员的精确位置监测,并为紧急救援提供关键信息,有效地节省抢救时间,减少人员损失,具有良好的应用前景。     

煤矿井下无线通信及人员精准定位系统的融合应用

为减少煤矿安全事故的发生,提高事故应急处理能力,彭庄煤矿提前布局,采用井下无线通信及人员精准定位融合应用系统。该系统运用了行业领先的UWB精确定位技术、WIFI通信技术,数字传输技术、GIS地理识别技术等,共涉及94个分站,在实现高精度、高强度的井下实时定位与通信的基础上,创新加入了超员报警功能。经优化设计后,该系统运行平稳。     

基于决策-预测的UWB井下人员定位技术和系统研究

为提高煤矿井下人员定位精度与实时性,针对传统无线通信技术的煤矿人员定位系统存在有效通信距离短、定位精度低的问题,山西焦煤集团岚县正利煤业有限公司在井下巷道每隔300 m及转弯处均布置1台KT154-F7型矿用融合基站,实现井下WiFi 6无线信号覆盖,并提供超宽带(UWB)精确定位信号。经检测,该套人员定位系统数据更新延迟不超过2 s,人员定位系统动态定位精度不超过800 mm,完全满足煤矿井下安全生产及应急救援的需要。     

UWB技术在煤矿井下的应用

随着科学技术的发展,煤矿井下人员定位技术不断更新,应用在露天的UWB定位技术已成功运用在井下人员定位中.采用强抗干扰性能、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小的UWB技术井下矿用安全系统,可以很大程度上提升井下人员的安全性,系统独有的高定位精度在井下人员与大型机械同时工作时有较好的主动安全警戒功能.基于UWB技...     

基于TOF技术的煤矿井下精确定位系统设计与实现

针对煤矿井下精确实时定位的需求,提出了一种基于TOF技术煤矿井下精确定位系统的设计与实现方案,通过分析矿井巷道的一维线性空间特点,采用主、辅读卡器实现精确定位和方向判断,并采用时分方式解决无线信号冲突问题,极大地提高了系统容量和定位精度。测试结果表明该系统定位精确达到了5 m以内,能够实时提供井下人员或设备的准确位置及活动轨迹。     

矿用井下人员定位系统设计与实现

针对煤矿井下人员定位系统存在的定位精度低、定位区域化的问题，设计了基于UWB与INS技术相结合的矿用井下人员定位系统。以UWB定位分站为核心，周期性采集分站覆盖范围内的人员、车辆、传感器等标识卡信息；利用INS技术对在分站覆盖范围外的载体进行行进轨迹、位置坐标修正并保存至Flash,待进入覆盖区域后将保存的信息上传，实现载体的精准、实时定位。实际应用情况表明，该方案的定位精度可达0.2 m,定位精度相对较高。     

基于UWB技术井下车辆智能管控和物资配送系统研发与应用

以龙王沟煤矿为应用对象,研究了煤矿井下防爆无轨胶轮车车辆智能安全管控和物资配送系统,以车辆UWB精准定位为基础,以智能车载终端为平台,高度兼容矿井人员与车辆定位系统、车辆失速管控系统、车辆智能调配系统、物料智能配送系统、车况智能监测系统。通过车辆智能管控、井下物流高效配送,实现了辅助运输车辆井口智能安全检测、井上下动态智能管控、车况安全性能动态监测预警、失速本质安全保护、物料智能跟踪、违章监测预警、紧急应急响应处理等全流程智能监测管控,优化了作业流程,提升了煤矿经济效益和安全水平。     

多定位技术协议融合定位系统设计

针对煤矿井下定位多依赖于RFID定位技术,精确定位升级成本高等问题,提出设计多定位技术协议融合定位系统。该系统在兼容区域定位的同时,可以实现Zigbee技术、UWB技术定位设备的接入,在缩减精确定位升级成本的同时,实现煤矿人员定位技术升级,推进RFID区域定位与ZigBee、UWB精确定位技术融合发展,进一步提高井下定位系统的定位精度,构建高可靠、全覆盖的信息快速交互网络;提出一种多接口通讯方法,对各种模式和接口的设备进行协议解析、融合,可实现3种定位方式进行数据交互的定位系统,满足井下不同区域、差异化应用场景的应用需求。     

煤矿井下KJ452J人员车辆精确定位系统实践应用

以徐矿集团哈密煤矿为研究对象,分析了原煤矿井下定位系统存在的问题,并针对存在问题开发了煤矿井下精确定位系统,实现了煤矿井下人员、车辆的定位与管理;在此基础上,提出了系统部署方案,并对系统应用情况进行了分析与验证。徐矿集团哈密煤矿井下精确定位系统的应用,提高了煤矿的管理水平,为进一步推动煤矿“自动化、信息化、智慧化”打下坚实的基础。     

矿用井下人员定位系统设计与实现

文章针对煤矿井下人员定位系统存在的定位精度低、定位标签有限、系统实时性差的问题,设计基于UWB技术、GIS技术以及定位算法相结合的矿用井下人员定位系统。实际应用情况表明,该人员定位系统定位精度高、实时性好且可进行双向通信,有效保障了井下人员的安全。     

煤矿安全生产监控与通信技术

从煤矿安全监控、煤矿井下人员位置监测、煤炭产量远程监测、全矿井移动通信、无人值守远程监控技术及系统等几个方面介绍了煤矿监控与通信技术现状。在此基础上展望了煤矿监控与通信技术的研究方向,即矿用物联网技术与系统,煤矿一体化通信技术与系统,无人工作面遥控和煤岩分界识别技术与系统,煤矿井下人员精确定位技术与系统,基于煤矿安全监控系统的瓦斯、火灾、冲击地压等煤矿重大灾害预警技术与系统,基于3D GIS的煤矿安全生产管理信息系统,煤矿井下生命探测技术与装备,本质安全无线通信与光纤通信技术,传感器无盲区布置方法,煤矿井下救灾机器人等。     

新型人员精确定位系统及其在唐阳煤矿的应用

为实现井下作业人员的精确定位,唐阳煤矿投入使用了基于TOF技术的井下精确定位系统,该系统配备人像识别和近距离就地全身扫描判断多卡的唯一性检测装置。系统能够实现单台读卡器覆盖距离不小于600m,定位精度达到5m以内。经过在唐阳煤矿现场长期运行证明,该系统功能齐全、技术先进、应用稳定。     

基于UWB技术与DS-TWR算法的煤矿井下人员精确定位系统

为满足煤矿井下人员精确定位系统新标准的要求,设计了一种基于UWB技术及DS-TWR定位算法的煤矿井下人员精确定位系统。基站集成2个无线收发器,仅利用3条交互消息即可完成对定位卡距离的计算及方向判定,有效缩短时隙宽度;引入入网防冲突机制及时隙分配机制来提升定位效率,试验结果表明,定位卡刷新频率为600 ms下,该定位系统最大静态定位误差不超过30 cm,最大位移速度达7 m/s,基站最大并发识别数量达80个。定位基站的时隙宽度仅为6 ms,相对于4消息定位模式缩减25%。     

黄陵二号煤矿基于5G技术的智慧矿山系统设计

基于国家层面的“新基建”相关政策,通过在井下部署10万兆级的工业以太环网主干网络,结合5G无线通信技术,兼顾4G和Wi Fi 6无线通信技术、UWB精确定位等技术。结合矿井自身的发展需要,建设一套能够融合有线、无线、广播、人员车辆安全监测与精确定位、智能矿灯系统的融合通信系统。践行国家政策的同时在行业内打造“智慧矿山”和“智能矿井”的标杆,确保黄陵二号煤矿“四化”建设的行业引领地位。     

井下人员定位系统电子标签与读卡器的设计

为实现煤矿井下作业人员进出的有效识别和实时监测监控,设计了一种基于NRF24E1芯片和W77E58处理器单片机的井下人员定位系统,介绍了定位系统的电子标签和读卡器的软、硬件设计,给出了读卡器的整体及各个模块的设计方案。     

矿井人员定位无线双向通信设计

目前基于无线射频识别技术(RFID)的煤矿井下人员定位系统,只能由标识卡上传信息。本设计在此基础上进行进一步完善,使用ZigBee芯片CC2430作为读卡器及标识卡的核心,完成了读卡器与标识卡之间双向通信的设计。包括标识卡、读卡器和分站之间传送数据的帧结构设计和无线双向通信的实现,采用时分多址(TDMA)技术解决多个标识卡与同一个读卡器通信的同数据碰撞问题。     

东滩矿井下定位系统安装成功

兖矿集团东滩矿首套集井下人员考勤、定位跟踪、灾后急救、日常管理于一体的KJ251井下人员定位系统安装完成。KJ251井下人员定位系统由重庆煤科院研发。其工作原理主要是通过井下作业人员佩戴在安全帽上的识别卡芯片与井下读卡器、井下人员定位系统分站、网络数据交换机进行数据信息采集、识别、加工及传输,     

基于UWB的矿井机车测速系统

提出了1种基于UWB的矿井机车测速系统设计方案。介绍了系统的总体架构,针对矿井一维线性空间,读卡器采用基于TOA测量方法的双射频模块设计,同时设置测距模块与监听模块以实现对机车的精确定位和方向识别,单次测距时间短,分析了基于无线定位的机车测速原理,详细介绍了读卡器和车载卡的硬件、软件设计,试验结果表明机车测速误差控制在2%以内,满足现场测速应用。