隨著我國礦業(yè)的發(fā)展，人員定位的需求也日益旺盛。但當(dāng)前國內(nèi)礦山普遍采用的是固定式人員定位方法，這是目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的定位方法。
固定式人員定位是采用固定裝置通過無線方式獲取的位置信息，具有準(zhǔn)確性高、定位速度快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是定位精度也較低，尤其是井下區(qū)域，設(shè)備之間的距離通常在500 m左右，而礦井內(nèi)的環(huán)境復(fù)雜多變，設(shè)備較多，所以實(shí)際應(yīng)用中通常采用兩種方法結(jié)合解決這一問題。
一種是基于 RFID技術(shù)在礦井內(nèi)建立電子圍欄系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄進(jìn)入人員位置，保障井下安全生產(chǎn)；
另一種是基于 GPRS技術(shù)在礦井內(nèi)建立定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取井下位置參數(shù)并進(jìn)行分析測量、分析計(jì)算、輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
1、精確定位
人員定位的原理是通過基站發(fā)送的信號和接收機(jī)收到的信號進(jìn)行比較，將二者相互間的距離轉(zhuǎn)換成 RS數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行計(jì)算，得到目標(biāo)所在的位置，根據(jù)精度不同可以分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種。靜態(tài)定位：將定位設(shè)備安裝在傳感器或其他可以產(chǎn)生通信信號的設(shè)備上以保持設(shè)備長期穩(wěn)定工作下去，具有高精度、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，但定位精度一般在3~5米以內(nèi)，如果在定位精度上有較大改善，并且可以隨著定位距離的增加而不斷提高。
動態(tài)定位是通過使用多臺定位設(shè)備建立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對多臺移動終端上傳遞的位置信息進(jìn)行分析處理后獲得其所處位置信息和時(shí)間信息的一種方式；它可以有效地彌補(bǔ)設(shè)備之間距離不匹配或時(shí)間不夠造成定位誤差以及設(shè)備的誤報(bào)的情況出現(xiàn)。動態(tài)定位通過獲取每一個(gè)位置所代表出具體的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的所有信息來進(jìn)行定位；而且數(shù)據(jù)量大、精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。實(shí)時(shí)動態(tài)定位更具有代表性和實(shí)用性！
定位方法主要有三個(gè)：定位距離、精度、時(shí)間間隔和精度四個(gè)指標(biāo)評價(jià)方法；動態(tài)定位：可以對定位信號產(chǎn)生一個(gè)比較大的沖擊作用，同時(shí)也可以產(chǎn)生一個(gè)很小信號變化的過程中有很大一個(gè)小范圍的擾動；位置漂移現(xiàn)象（即位置變化很大）發(fā)生時(shí)間短導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確；定位精度很低等問題在此方法中已經(jīng)得到了充分地解決了。
動態(tài)定位主要包括兩種方式：一是多個(gè)位置（或者某臺設(shè)備）之間的平均信號強(qiáng)度差異較大時(shí)（通常是幾秒鐘內(nèi)）采用其他通信方式的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞到客戶端；二是利用已知固定位置內(nèi)某個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)點(diǎn)間存在一定距離的值后進(jìn)行判斷然后返回定位結(jié)果，這種方法有誤差比較?。煌瑫r(shí)也可以根據(jù)每個(gè)位置上一個(gè)范圍內(nèi)傳感器所得到的信息進(jìn)行估計(jì)得到。
動態(tài)定位系統(tǒng)在不需要占用或改變當(dāng)前定位服務(wù)器和設(shè)備工作之間狀態(tài)時(shí)會影響定位的精度。例如：礦井內(nèi)溫度和濕度等環(huán)境變化情況較大，此時(shí)就需要采用動態(tài)定位或者基于已知位置直接傳輸信息到客戶端（也就是位置服務(wù)）以獲取
2、自適應(yīng)校準(zhǔn)
通過采用自適應(yīng)校準(zhǔn)技術(shù)，使得設(shè)備在達(dá)到一個(gè)最優(yōu)工作狀態(tài)時(shí)，定位精度保持在誤差范圍之內(nèi)。使用自適應(yīng)校準(zhǔn)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不需要頻繁進(jìn)行重新定位。這也是目前最先進(jìn)的定位技術(shù)，它將定位技術(shù)與傳感器技術(shù)相結(jié)合，可以精確定位于任意方向的位置，并具有防碰撞能力。同時(shí)可自動進(jìn)行位置修正，確保定位精度不受環(huán)境影響。
3、多點(diǎn)測量功能
多點(diǎn)測量功能，是針對室內(nèi)定位技術(shù)而言：當(dāng)多個(gè)定位器檢測到同一個(gè)目標(biāo)時(shí)，就可以在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次測量，以確定目標(biāo)在多個(gè)位置上的相對位置。多點(diǎn)測量功能包括：定位目標(biāo)位置、測量人員數(shù)據(jù)變化、測量結(jié)果返回等，滿足對人員狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
基于智能多點(diǎn)測量功能，使定位系統(tǒng)能對人或設(shè)備進(jìn)行有效控制，避免了誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)及錯(cuò)誤報(bào)等情況，確保了安全生產(chǎn)。煤礦井下人員定位系統(tǒng)最重要的是定位精度要達(dá)到100米~2米，如果超過這個(gè)范圍就會產(chǎn)生一些影響。但只要能在規(guī)定的范圍內(nèi)就不會有問題，所以這個(gè)功能具有非常重要的意義。
所以說當(dāng)人員定位系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，相關(guān)操作人員也無法發(fā)現(xiàn)誤報(bào)或不知情，從而使整個(gè)過程變得更加安全可靠。這不僅是對生產(chǎn)安全保障服務(wù)，也是對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控以及人員工作效率和質(zhì)量管理的一種有效途徑。
4、數(shù)據(jù)分析計(jì)算
對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取出實(shí)時(shí)位置信息，并進(jìn)行分析計(jì)算，輸出各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表。其中，系統(tǒng)可對定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并對實(shí)時(shí)位置進(jìn)行建模，輸出符合標(biāo)準(zhǔn)的人員位置圖。通過對圖中數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，建立多個(gè)數(shù)據(jù)庫，可存儲多個(gè)歷史數(shù)據(jù)，為計(jì)算提供支持。在分析的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)展示。
統(tǒng)計(jì)報(bào)表可用于分析實(shí)時(shí)三維人員的狀態(tài)和分布等信息，同時(shí)也可以用于管理后臺功能。可以對人員當(dāng)前所處位置等情況進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)和追溯查詢等功能。同時(shí)結(jié)合礦井實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)信息融合和綜合應(yīng)用，為礦井安全生產(chǎn)提供可靠保障。對每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理與分析。
5、預(yù)警提醒
當(dāng)超過設(shè)定的時(shí)間范圍，報(bào)警提醒可自動觸發(fā)，同時(shí)，可在手機(jī) APP中顯示人員分布情況，及時(shí)提醒工作人員。通過該定位系統(tǒng)，礦井可以對人員作業(yè)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)預(yù)警，保障礦工生命財(cái)產(chǎn)安全。高精度人員定位系統(tǒng)，為煤礦井下人員提供精確定位、安全管理的核心數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對井下人員的精細(xì)化管理，使礦井安全生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)智能化，從而提高企業(yè)的管理水平，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，保障安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；同時(shí)也能夠提高礦井管理工作的信息化水平，促進(jìn)行業(yè)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展。智慧礦山發(fā)展中的一部分，對于煤炭行業(yè)來說，無疑是一個(gè)巨大機(jī)遇：對人員定位精度要求更高的環(huán)境將提高我們工作效率；實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；為企業(yè)創(chuàng)造更大利潤空間；并不斷提高工作效率；從而提高礦山企業(yè)安全管理水平
6、報(bào)警顯示
由于礦體的位置不穩(wěn)定，因此對報(bào)警進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)有人經(jīng)過定位設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)送報(bào)警信息，提醒人員立即離開。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，會在屏幕上實(shí)時(shí)顯示人員位置，并發(fā)出語音提醒。同時(shí)，通過視頻和圖片進(jìn)行遠(yuǎn)程警示?？蓪?shí)現(xiàn)人員定位操作在井下現(xiàn)場控制，在任何區(qū)域都能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警提示。
7、報(bào)表生成及統(tǒng)計(jì)分析
基于 RTS定位系統(tǒng)可以生成井下人員位置統(tǒng)計(jì)報(bào)表，包括地理位置分析、人員定位精度分析、工作狀態(tài)分析、人員位置分析、定位報(bào)警等。可根據(jù)實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)，對井下人員數(shù)量、人員流動、緊急撤離等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并生成報(bào)表。報(bào)表格式采用 Java語言，滿足多種報(bào)表格式要求，并支持自動繪制、導(dǎo)出與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對。為該數(shù)據(jù)庫的主要構(gòu)成，其中存儲了工作人員在時(shí)間、位置、狀態(tài)三個(gè)部分，具體見下：根據(jù)人員定位結(jié)果及分析，可生成相應(yīng)的管理報(bào)表或?qū)崟r(shí)報(bào)表等功能。