智慧礦山的建設(shè)對(duì)礦工的人身安全和工作環(huán)境都有著很大的影響，尤其在生產(chǎn)過程中，礦工們常常要遠(yuǎn)離礦井較遠(yuǎn)，工作環(huán)境較為惡劣，在一定程度上影響了安全生產(chǎn)記錄；而且如果煤礦有突發(fā)事件發(fā)生，對(duì)礦工人身安全也是一種威脅。
1、礦井井下環(huán)境惡劣，人員容易受到高密度、高強(qiáng)度和長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)，加上復(fù)雜的地質(zhì)條件給定位系統(tǒng)帶來一定的干擾。
基于 UWB技術(shù)的智能礦井定位系統(tǒng)，可以有效地監(jiān)測(cè)煤礦井下的環(huán)境，包括溫度、濕度，風(fēng)等環(huán)境條件，并且根據(jù)礦井井下環(huán)境特征自動(dòng)計(jì)算出精確位置信息，并與地面服務(wù)器聯(lián)動(dòng)形成礦工位置定位報(bào)告。同時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)信息自動(dòng)生成安全提示短信或通知，使井下工作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并采取有效防范措施。
煤礦井下環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜多變的動(dòng)態(tài)環(huán)境，隨著煤礦作業(yè)內(nèi)容和作業(yè)環(huán)境的不斷變化，在給井下工作人員帶來人身安全問題的同時(shí)也帶來了巨大的管理挑戰(zhàn)。因此通過智能系統(tǒng)來幫助工人有效地管理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)是提高煤礦井下安全生產(chǎn)管理水平的有效手段。
而智能定位系統(tǒng)就是基于 uwb定位技術(shù)、結(jié)合多種通信協(xié)議和計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)出來的新型礦山監(jiān)控系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員（包括人員進(jìn)入井下區(qū)域）位置、作業(yè)時(shí)間和環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理并形成安全生產(chǎn)預(yù)警響應(yīng)通知或安全提示短信等功能。
2、礦井井下環(huán)境較復(fù)雜，如巷道中會(huì)存在各類障礙物和設(shè)備，如鉆機(jī)時(shí)產(chǎn)生的沖擊等運(yùn)動(dòng)、設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定等；
地面上的機(jī)電設(shè)備又是多種動(dòng)力的集合，如電動(dòng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)等。這些設(shè)備中存在較多復(fù)雜，容易出現(xiàn)問題和故障，而傳統(tǒng)方法只能依靠人工觀察判斷。這種工作方式容易造成盲點(diǎn)，需要耗費(fèi)大量人力和時(shí)間；而且這些設(shè)備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，如果管理不善，將會(huì)導(dǎo)致大量的人員傷亡。因此傳統(tǒng)方式比較難以解決上述問題。而 uwb定位技術(shù)正是可以為井下這些復(fù)雜環(huán)境提供可靠依據(jù)，有效減少對(duì)其的干擾與影響，保障安全生產(chǎn)。同時(shí)通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集與顯示。
3、目前在傳統(tǒng)采掘中，由于操作工人操作不當(dāng)，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞或損壞；
隨著智能礦山的建設(shè)，定位系統(tǒng)將會(huì)為礦業(yè)企業(yè)管理人員帶來新的發(fā)展機(jī)遇。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，不僅能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)和潛在危險(xiǎn)點(diǎn)，而且還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并及時(shí)采取有效措施消除隱患。實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制設(shè)備，消除了人為的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)巡檢，減少了事故發(fā)生的概率，大大提高了企業(yè)形象。
4、一些事故往往是由于井下環(huán)境惡劣造成的，由于地面空氣污染較為嚴(yán)重，加上對(duì)礦區(qū)人員安全防護(hù)不到位或者措施不當(dāng)造成人員傷害；
而一旦發(fā)生事故，因?yàn)闊o法及時(shí)反應(yīng)，很可能會(huì)延誤救援時(shí)機(jī)，造成更大損失。傳統(tǒng)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)往往局限于井下現(xiàn)場(chǎng)，無法對(duì)井下人員做實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控；無法實(shí)現(xiàn)對(duì)井下作業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；無法做到對(duì)井下各類設(shè)備的狀態(tài)全面掌握；無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)；上述原因?qū)е潞芏喟踩鹿实陌l(fā)生。
5、礦井內(nèi)一旦出現(xiàn)異常情況如冒煙、冒頂?shù)榷加锌赡馨l(fā)生。
礦工如果在這種情況下，在井下工作人員可通過定位系統(tǒng)向地面發(fā)送指令。此時(shí)，地面的監(jiān)控中心將收到指令后立即向被困人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)。通過被困人員所在位置（例如冒煙點(diǎn)),系統(tǒng)將進(jìn)行分析報(bào)警，以便及時(shí)通知被困人員。
6、另外井下作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜多變和惡劣，所以井下現(xiàn)場(chǎng)管理就非常復(fù)雜。
因此對(duì)智能化礦井的建設(shè)也提出了更高的要求。為了更好地提高管理效率，為礦井實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)提供保障，需要對(duì)礦井各個(gè)方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中井下的位置監(jiān)控就是非常重要的一個(gè)方面，如果在該地區(qū)某一個(gè)地點(diǎn)沒有進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的話，那么這個(gè)區(qū)域的位置就會(huì)被其它的用戶所占用。這樣便不能對(duì)該區(qū)域做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，也無法對(duì)該區(qū)域中的人員進(jìn)行安全管理及提醒等相關(guān)事項(xiàng)。另外井下人員的各種異常情況也都有可能出現(xiàn)，因此這些都是需要我們實(shí)時(shí)了解這些區(qū)域的實(shí)時(shí)情況的一個(gè)方面。
7、另外對(duì)采掘作業(yè)人員進(jìn)行定位監(jiān)管也有很多困難。
采掘作業(yè)人員由于采掘工藝改變和工作環(huán)境的變化都會(huì)造成不同程度的工作失誤，采掘工藝決定了他們?cè)诰伦鳂I(yè)前都必須經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的體力勞動(dòng)。在井下作業(yè)時(shí)，他們必須保持在水平面上，并且是水平面以上的人員。然而在礦井中人的位置卻不是一個(gè)固定的模式。采掘工藝及人員的狀態(tài)改變就意味著作業(yè)人員要在幾個(gè)地點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，這種不連續(xù)的作業(yè)不僅增加了作業(yè)成本而且還降低了設(shè)備精度和可用性。在這種情況下如何精確定位作業(yè)人員的位置還需要加強(qiáng)監(jiān)管。