王彥博

摘要：煤礦井下工作存在高風(fēng)險，保證井下工作人員的生命安全則需要全面優(yōu)化井下人員智能化定位系統(tǒng)。傳統(tǒng)定位系統(tǒng)是采用人工手動方式傳輸求救信號，地面管理人員時常很難準確定位井下人員所在位置。當(dāng)代智能化定位系統(tǒng)融合了多種先進技術(shù)優(yōu)勢，能夠?qū)氯藛T進行全方位監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并予以指導(dǎo)和解救。

關(guān)鍵詞：煤礦;井下工作人員;智能化定位系統(tǒng)

從整體結(jié)構(gòu)來看，煤礦井下人員智能化定位系統(tǒng)組合包括讀取人員標簽信息，判斷事故類型（如果沒有發(fā)生事故，系統(tǒng)自動輸出N并更新信息），輸出Y，啟動定時器和求救報警，在救助時間內(nèi)判斷人員標簽是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果是則輸出Y并觸發(fā)自動報警求救，如果不是則輸出N，關(guān)閉定時器，救助結(jié)束后再次更新人員標簽信息，系統(tǒng)最終會輸出“結(jié)束”二字。

一、引進UWB超寬帶定位技術(shù)

優(yōu)化煤礦井下人員智能化定位系統(tǒng)，維護井下工作人員的生命安全，應(yīng)積極引入UWB超寬帶定位技術(shù)，該技術(shù)能準確識別讀卡器和人員標簽的間距，確保定位信息的精確性，迅速啟動智能化定位系統(tǒng)自動發(fā)生求救信號。目前，UWB超寬帶定位技術(shù)能夠支持TOA測距方法獲取井下工作人員定位信息。

二、引進LoRa無線通信技術(shù)

LoRa無線通信技術(shù)能夠根據(jù)煤礦井下人員智能化定位管理標準適當(dāng)拓寬頻譜，延長無線通信距離，改善定位靈敏度，確保定位數(shù)據(jù)信息的迅速傳輸。目前，LoRa無線通信技術(shù)主要是運用SX1278芯片設(shè)置無線通信模塊，進而支持發(fā)揮模塊功能。無線通信模塊能夠在進行人員跌倒后迅速發(fā)出無線信息到人員標簽，并將該信息傳輸?shù)降孛嬷行?，以便于快速營救。

三、構(gòu)建井下智能化監(jiān)控平臺

從整體結(jié)構(gòu)來講，改善煤礦井下人員智能化定位系統(tǒng)，必須構(gòu)建智能化監(jiān)控平臺，以此實現(xiàn)對井下人員的準確定位。對于煤礦井下作業(yè)來講，井下智能化監(jiān)控平臺在運轉(zhuǎn)過程中，會自動編制主機信息表以實現(xiàn)對頁面信息的監(jiān)控，全方位了解人員標簽的名稱與IP地址。一般情況下，主機信息表的字段名稱有八個：第一，Hostuid，其描述為主機編號，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Varechar，長度為32，唯一輸出顯示Y（即yes）;第二，Nerate，其描述為網(wǎng)絡(luò)流量，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Float，唯一輸出顯示N（即no）;第三，Hostname，其描述為主機名稱，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Varechar，長度為32，唯一輸出顯示N（即no）;第四，Memrate，其描述為內(nèi)存利用率，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Float，唯一輸出顯示N（即no）;第五，Poolid，其描述是所在資源池集群編號，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Numric，長度為20，唯一輸出顯示N（即no）;第六，Cpurate，其描述是CPU利用率，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Float，唯一輸出顯示N（即no）;第七，State，其描述是主機0-在線、1-在線，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Tinyint，唯一輸出顯示N（即no）;第八，ipadd，其描述是IP地址，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Varechar，長度為18，唯一輸出顯示N（即no）。其次，在編制主機信息表的同時要做好虛擬機信息表的編制工作，以便于完成對井下工作人員定位的實時監(jiān)控，準確定位虛擬機的名稱，鎖定IP地址。需要注意的是，虛擬機信息表同樣有八個字段名稱：第一，Vmuid，其描述為虛擬機編號，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Varechar，長度為32，唯一輸出顯示Y（即yes）;第二，Nerate，其描述為虛擬機網(wǎng)絡(luò)流量，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Float，唯一輸出顯示N（即no）;第三，Vmname，其描述為虛擬機名稱，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Varechar，長度為32，唯一輸出顯示N（即no）;第四，Ipadd，其描述為IP地址，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Varechar，長度是18，唯一輸出顯示N（即no）;第五，Memrate，其描述是內(nèi)存利用率，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Float，長度為0，唯一輸出顯示N（即no）;第六，Hostuid，其描述是所在主機編號，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是numrtic，長度是20，唯一輸出顯示N（即no）;第七，Cpurate，其描述是CPU利用率，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是Float，長度是0，唯一輸出顯示N（即no）;第八，state，其描述是0：，在線。1，在線，對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型是tinyin，唯一輸出顯示N（即no）。此外，監(jiān)控管理模塊會綜合運用物理主機與虛擬機來實施信息采集工作，通常是借助Host Collect所對應(yīng)的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)來采集信息，完成數(shù)據(jù)整合工作。從整體結(jié)構(gòu)來看，數(shù)據(jù)整合工作流程包括生成循環(huán)masterip列表、為每個masterip啟動所對應(yīng)的線程，根據(jù)信號量的倒計數(shù)實施鎖存器，控制好主線程直到各子線程作業(yè)全部完成。需要注意的是，同步確保模塊各項功能的安全操作，必須建立正確的List列表對象，準確收集、加工、整理和存儲物理主機與虛擬機的所有基礎(chǔ)信息和性能數(shù)據(jù)。此外，充分發(fā)揮煤礦井下智能化監(jiān)控平臺功能，有助于對井下工作人員實施準確定位與全方位監(jiān)控，全面收集煤炭資源開采數(shù)據(jù)信息，確保采煤工作流程的安全性，規(guī)范煤炭資源開采操作。

結(jié)束語：

綜上所述，改善煤礦井下人員智能化定位系統(tǒng)，則需要充分引進各種先進的技術(shù)，構(gòu)建煤礦井下智能化監(jiān)控平臺，對井下工作實施全方位監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，做好相應(yīng)的營救工作。

參考文獻：

[1] 張定國.基于ZigBee技術(shù)的煤礦井下人員精確定位研究[D].太原科技大學(xué)，2016.

[2] 肖震.關(guān)于煤礦井下人員智能化定位系統(tǒng)的設(shè)計研究[J].機械管理開發(fā)，2020，35（06）：194-196.

[3] 孫哲星.煤礦井下人員精確定位方法研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)（北京），2018.

[4] 胡平，鞠捷.井下救援人員定位中的信號抗干擾技術(shù)研究[J].計算機仿真，2013，30（4）：208-211;216.