UWB模塊模組高精度定位方案煤礦地下人員定位系統(tǒng)，2021年8月9日國(guó)家礦產(chǎn)品安全標(biāo)志中心發(fā)布煤礦井下人員定位系統(tǒng)安全標(biāo)志管理方案（試行）》《煤礦井下人員定位系統(tǒng)安全技術(shù)要求（試行）》《煤礦井下人員定位系統(tǒng)安全標(biāo)志檢驗(yàn)方案（試行）》等的通知。
煤礦不僅是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是財(cái)富與高風(fēng)險(xiǎn)并存的產(chǎn)業(yè)。近年來，煤礦安全事故造成人員死亡的數(shù)量令人震驚。如何通過新一代科技實(shí)現(xiàn)地下人員的安全控制，遏制危險(xiǎn)事故的發(fā)生，提高生產(chǎn)安全管理效率，已成為煤炭行業(yè)日益關(guān)注和迫切需要解決的問題。
根據(jù)《應(yīng)急管理標(biāo)準(zhǔn)化工作管理辦法》，國(guó)家煤監(jiān)局組織國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)編制了《煤礦井下人員定位系統(tǒng)通用技術(shù)條件（征求意見稿）》；地方煤礦安全監(jiān)督局也提出了相應(yīng)的試運(yùn)行要求。這一舉動(dòng)都反映了國(guó)家和地方監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)煤礦安全的重要性。
在相關(guān)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布實(shí)施之前，安標(biāo)國(guó)家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心還于2021年8月9日發(fā)布了關(guān)于煤礦地下人員定位系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱系統(tǒng)）安全標(biāo)志審計(jì)和分發(fā)過程實(shí)施方案的通知。
為促進(jìn)煤礦井下人員定位系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)一步規(guī)范相關(guān)產(chǎn)品安全標(biāo)志管理，經(jīng)調(diào)查研究，廣泛征求意見和專家論證，制定了煤礦井下人員定位系統(tǒng)安全標(biāo)志管理計(jì)劃（試行）、煤礦井下人員定位系統(tǒng)安全技術(shù)要求（試行）、煤礦井下人員定位系統(tǒng)安全標(biāo)志檢驗(yàn)計(jì)劃（試行），自發(fā)布之日起試行。
國(guó)家礦產(chǎn)品安全標(biāo)志中心無疑證實(shí)了煤礦地下人員定位系統(tǒng)的加速。
在之前發(fā)布的文件通知中，無線定位技術(shù)的使用沒有限制。規(guī)范中提到UWB、ZigBee、WiFi甚至4G和5G，但綜合考慮定位精度的要求，以及煤礦場(chǎng)景中的定位穩(wěn)定性和可靠性，可以發(fā)現(xiàn)UWB模塊模組定位技術(shù)將是值得期待的定位技術(shù)。
UWB技術(shù)
UWB是一種無載波通信技術(shù)，沖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o載波通信技術(shù)，使用的帶寬超過500mHz。UWB具有超寬帶的特點(diǎn)，可以進(jìn)行高精度距離計(jì)算，精度可以達(dá)到厘米級(jí)，并逐漸成為定位領(lǐng)域的主流技術(shù)。與其他定位技術(shù)相比，它具有定位精度高、抗干擾性強(qiáng)、傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、傳輸功率小等優(yōu)點(diǎn)。作為中國(guó)開始開發(fā)UWB模塊模組定位技術(shù)的高新技術(shù)企業(yè)，可以提供從模塊到整機(jī)的多形式解決方案。
設(shè)備架構(gòu)
對(duì)于煤礦人員定位系統(tǒng)，高精度方案設(shè)備結(jié)構(gòu)如下:
標(biāo)志卡：可由人員、車輛和設(shè)備佩戴。您可以通過按鈕發(fā)出警告。當(dāng)你收到警告時(shí)，有聲、光和振動(dòng)警告。功耗低，一次充電可以工作幾個(gè)月。
讀卡器：安裝在井下巷道內(nèi)，讀取周圍的標(biāo)志卡信息和距離，并將標(biāo)簽的測(cè)距信息傳遞給地面服務(wù)器。
位置解算引擎：根據(jù)讀卡器提供的測(cè)距信息，計(jì)算標(biāo)識(shí)卡位置的軟件。
業(yè)務(wù)服務(wù)器：基于位置解算引擎提供的位置信息，實(shí)現(xiàn)考勤、實(shí)時(shí)位置顯示、歷史軌跡查詢、設(shè)備報(bào)警顯示等相關(guān)業(yè)務(wù)。
手持式儀器：搜索附近的識(shí)別卡，以獲得設(shè)備之間的距離?？膳c地面服務(wù)器分離，實(shí)現(xiàn)便攜式定位儀。
整個(gè)系統(tǒng)在各種性能上都比較優(yōu)越：
(1)傳輸速率高。
UWB模塊模組系統(tǒng)采用納秒TOF(飛行時(shí)差)測(cè)距，1秒=10億納秒，光能在1納秒內(nèi)傳播約30cm。超高的傳輸速度大大提高了定位的準(zhǔn)確性，標(biāo)志卡支持的大位移速度大大提高到60km/h。
(2)定位精度高。
系統(tǒng)定位精度為10cm，定位方向識(shí)別。
(3)覆蓋距離遠(yuǎn)。
由于獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，基站覆蓋范圍大幅提升至600米以上(視覺范圍內(nèi))；可同時(shí)檢查400張卡。
(4)超低功耗。
在正常工作模式下，平均電流僅為370ua左右。
(5)高靈活性。
可提供定制服務(wù)，產(chǎn)品形式搭配更加靈活。
UWB模塊模組系統(tǒng)功能
實(shí)時(shí)位置顯示：通過人員定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)定位地下人員位置信息及分布，實(shí)時(shí)監(jiān)控人員軌跡。
井下人員數(shù)量統(tǒng)計(jì)：實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)井下人員數(shù)量。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，可迅速聚集員工進(jìn)行點(diǎn)名統(tǒng)計(jì)，確認(rèn)未達(dá)到員工實(shí)時(shí)位置，實(shí)施救助，避免人員傷亡。
出入口考勤管理：制定考勤任務(wù)、統(tǒng)計(jì)人員出入口時(shí)間、工作時(shí)間等。管理層可以快速查詢值班情況，月度統(tǒng)計(jì)時(shí)間可以直接根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行考勤審計(jì)參考。
異常緊急警告：在緊急情況下，管理人員可以在指揮撤離時(shí)發(fā)出緊急指示，提醒人員撤離。人員佩戴的標(biāo)簽會(huì)振動(dòng)，提示人員遠(yuǎn)離該區(qū)域。
SOS主動(dòng)報(bào)警:遇到危險(xiǎn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員可通過一鍵求救按鈕及時(shí)發(fā)出求救報(bào)警信息。管理人員收到報(bào)警信號(hào)后，可通過人員定位確定涉險(xiǎn)人員位置，及時(shí)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置。
煤礦安全生產(chǎn)與每個(gè)煤礦人員和煤礦企業(yè)密切相關(guān)。未來，煤礦行業(yè)將采用更多的技術(shù)，更大程度地保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，為安全生產(chǎn)管理提供強(qiáng)有力的后盾。
