毛亮

摘要：伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，有關(guān)礦井下人員的定位系統(tǒng)的各種定位技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)。本文主要針對(duì)各種定位系統(tǒng)中的定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)做了不同的分析，并且依照礦井之下的交通信息要求來(lái)選擇出不同的定位技術(shù)。其中通過(guò)利用zigbee這種成本消耗低，復(fù)雜性低以及易維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的雙向的無(wú)線通信技術(shù)來(lái)更好的與總線一起結(jié)合，從而達(dá)到更完善的定位目的。

關(guān)鍵詞：礦井人員;定位系統(tǒng);定位技術(shù);無(wú)線射頻

1礦井人員定位系統(tǒng)中的有線傳輸網(wǎng)絡(luò)+RFID（射頻標(biāo)識(shí)）卡

通俗來(lái)講，有線傳輸網(wǎng)絡(luò)加射頻標(biāo)識(shí)卡定位技術(shù)其實(shí)是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的衍生定位技術(shù)，工作原理就是通過(guò)采用射頻信號(hào)來(lái)將其與所需定位的目標(biāo)進(jìn)行一個(gè)不接觸的識(shí)別，并通過(guò)它來(lái)讀寫信息數(shù)據(jù)，可以更好的完成多方位的包括快速移動(dòng)以及多個(gè)目標(biāo)的識(shí)別，從而能夠達(dá)到一個(gè)更好的定位效果以及跟蹤管理。操作方法是通過(guò)利用礦井上的天線識(shí)別器以及數(shù)據(jù)傳輸口，地面中間站等各種設(shè)備，在工作人員經(jīng)過(guò)時(shí)可以自動(dòng)的對(duì)工作人員進(jìn)行識(shí)別，從而完成對(duì)他們信息的采集，并進(jìn)行一個(gè)綜合性的整合處理，也可以對(duì)歷史的信息進(jìn)行保存甚至可以查詢復(fù)印等。這項(xiàng)技術(shù)的具體構(gòu)成是由射頻標(biāo)識(shí)卡的電子標(biāo)簽，讀寫器，天線以及通信網(wǎng)絡(luò)四部分構(gòu)成。分別負(fù)責(zé)識(shí)別信息，信息查閱修改，信息傳輸以及信息儲(chǔ)存。這種定位技術(shù)較于其他的定位技術(shù)而言，可以更好的在惡劣環(huán)境中應(yīng)用。并且能夠同時(shí)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)信息，相對(duì)來(lái)說(shuō)操作比較簡(jiǎn)單，并且通過(guò)這種不用接觸的雙向通信的射頻技術(shù)能夠更好的完成目標(biāo)的識(shí)別以及信息的交換。

2礦井人員定位系統(tǒng)中的漏泄電纜+RFID卡定位技術(shù)

漏泄電纜加射頻標(biāo)識(shí)卡定位技術(shù)的工作原理主要是通過(guò)采取無(wú)線電波，使其可以在媒介物質(zhì)中能夠以直線形式傳播，從而在屏幕的電纜上產(chǎn)生一個(gè)等距小口。然后使基站發(fā)射出的無(wú)線電波在空中傳播，移動(dòng)的設(shè)備可以接收到信息，達(dá)到不同地點(diǎn)之間的通信需求。這種定位技術(shù)的主要構(gòu)成是由漏泄電纜，定位器，監(jiān)控室的主機(jī)，以及射頻標(biāo)識(shí)卡四種來(lái)構(gòu)成。主要作用分別是釋放移動(dòng)設(shè)備接收到的無(wú)線信號(hào)從而傳送給基站，使電纜與監(jiān)控的主機(jī)能夠溝通信息，完成對(duì)工作人員信息的存儲(chǔ)從而更好的完成定位等。

3礦井人員定位系統(tǒng)中的4G無(wú)線通信定位技術(shù)

4G無(wú)線通信技術(shù)分為TD-LTE和FDD-LTE制式，兩種制式在空曠地面應(yīng)用體驗(yàn)上基本無(wú)差別。由于技術(shù)制式本身的時(shí)分尋址和碼分尋址的問(wèn)題導(dǎo)致了TD在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中著重關(guān)注時(shí)鐘問(wèn)題。原因是在煤礦井下沒(méi)有“天然”時(shí)鐘源，只能自建時(shí)鐘服務(wù)器，即使這樣還要重點(diǎn)關(guān)注井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)是否支持1588V2功能，用于保證時(shí)鐘的精度。FDD制式在時(shí)鐘上的要求沒(méi)有那么高，有案例應(yīng)用較多的廠家已經(jīng)能夠完美解決了這個(gè)問(wèn)題。煤礦井下建設(shè)4G通信有一個(gè)重要的技術(shù)是必須支持volce，只有使用這個(gè)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(jī)配置就可以。只有支持volte的手機(jī)才能用volte功能。通信技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，煤礦井下建設(shè)4G通信已然是必然趨勢(shì)。4G通信制式是全球標(biāo)準(zhǔn)，華為和中興仍然是此行業(yè)的龍頭廠家，本來(lái)在這個(gè)小眾市場(chǎng)大唐還有可能參與一下，但是由于大唐和烽火合并，整個(gè)集團(tuán)把4G產(chǎn)品線去除了，必然導(dǎo)致未來(lái)大唐4G系統(tǒng)無(wú)人支持和無(wú)產(chǎn)品供應(yīng)的局面。另外由于無(wú)線頻譜是有限資源，并是極其珍貴的資源。運(yùn)營(yíng)商更是時(shí)刻關(guān)注，好的頻點(diǎn)已經(jīng)完全被占用，在井下使用4G基站國(guó)家無(wú)委會(huì)和運(yùn)營(yíng)商無(wú)權(quán)干涉，一旦在地面建設(shè)基站信號(hào)干擾還是次要的，主要問(wèn)題是違法。唯一的解決出路就是井下自建基站，礦方機(jī)房自建核心網(wǎng)與運(yùn)營(yíng)商通過(guò)IMS進(jìn)行直接業(yè)務(wù)對(duì)接。實(shí)現(xiàn)地面運(yùn)營(yíng)商手機(jī)卡在井下不換號(hào)直接使用的同時(shí)滿足了礦山企業(yè)對(duì)通信系統(tǒng)的調(diào)度使用需求。

4礦井人員定位系統(tǒng)中的雙向無(wú)線通信定位技術(shù)

這種雙向無(wú)線通信技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)是一種距離更近以及復(fù)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(shù)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，它可以應(yīng)用在對(duì)功能的需求消耗較低，以及距離較遠(yuǎn)的電子設(shè)備之間來(lái)進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸，并且也能夠達(dá)到周期以及間歇的數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕疽?。主要工作原理就是通過(guò)利用主巷道中的CAN總線網(wǎng)絡(luò)，并安置一個(gè)可以傳輸?shù)膫鞲衅鞴?jié)點(diǎn)，從而能夠在無(wú)法鋪設(shè)總線的采空區(qū)等方面能夠可以達(dá)到無(wú)線傳感的網(wǎng)絡(luò)，更好的提取目標(biāo)的信息以及增強(qiáng)其信號(hào)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)可以捕捉到目標(biāo)位置地點(diǎn)的信息需求等。有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)定位的節(jié)點(diǎn)，主要是通過(guò)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(jì)算器，完成一個(gè)對(duì)井下工作人員的定位。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)全文中對(duì)礦井人員定位系統(tǒng)中的幾種不同定位技術(shù)的分析，可以了解每種定位技術(shù)都有自己的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，需要根據(jù)具體的通信要求來(lái)選擇不同的定位技術(shù)，通過(guò)對(duì)幾種技術(shù)的比較，發(fā)現(xiàn)相較于其他定位技術(shù)而言，雙向無(wú)線通信定位技術(shù)相對(duì)更具有優(yōu)勢(shì)，對(duì)解決我國(guó)的煤礦安全生產(chǎn)問(wèn)題有很好的幫助，并對(duì)以后的礦井安全問(wèn)題解決也有更好的推動(dòng)作用。

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