一、露天煤礦行業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

復(fù)雜作業(yè)環(huán)境帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)

作為能源開采的核心場(chǎng)所，露天煤礦的作業(yè)環(huán)境有著鮮明的特殊性。礦區(qū)地形高低起伏，存在不少陡峭邊坡，這些邊坡在開采時(shí)可能因應(yīng)力改變、雨水沖刷等出現(xiàn)坍塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。同時(shí)，煤礦開采會(huì)用到大量重型機(jī)械設(shè)備，像大型礦用卡車、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等。這些設(shè)備體型龐大、存在較多視覺盲區(qū)，在礦區(qū)內(nèi)頻繁往來(lái)作業(yè)，一旦發(fā)生碰撞，往往會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡和設(shè)備損壞。

人員與車輛管理難題

露天煤礦作業(yè)區(qū)域遼闊，人員和車輛分布分散。大型露天煤礦每天的作業(yè)人員能達(dá)到數(shù)千人，車輛數(shù)百臺(tái)。傳統(tǒng)管理方式主要依靠人工調(diào)度和經(jīng)驗(yàn)判斷，很難實(shí)時(shí)掌握人員和車輛的準(zhǔn)確位置及動(dòng)態(tài)。這就使得人員車輛調(diào)度不合理的情況經(jīng)常發(fā)生，比如車輛空駛率高、人員工作負(fù)荷不均衡等，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。而且，由于人員流動(dòng)性大，煤礦企業(yè)在新員工招聘和培訓(xùn)上也面臨不小挑戰(zhàn)。新員工對(duì)礦區(qū)環(huán)境和工作流程不熟悉，容易出現(xiàn)違規(guī)操作。同時(shí)，如何保證關(guān)鍵崗位人員在崗，防止脫崗、睡崗等現(xiàn)象，也是企業(yè)管理的一大難題。

應(yīng)急救援的緊迫性與困難

露天煤礦生產(chǎn)中，突發(fā)事故隨時(shí)可能發(fā)生。一旦發(fā)生邊坡坍塌、車輛碰撞、設(shè)備故障引發(fā)危險(xiǎn)等事故，能否快速準(zhǔn)確掌握受困人員和車輛的位置，是救援工作的關(guān)鍵。但在實(shí)際救援中，由于礦區(qū)環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)人工搜索方式效率低，往往要花大量時(shí)間才能找到受困人員，這大大降低了救援成功率。

二、新銳科創(chuàng)人車定位系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

新銳科創(chuàng)針對(duì)露天煤礦的特殊需求，研發(fā)出一套基于“北斗RTK+藍(lán)牙+UWB”融合定位技術(shù)的人車定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)在高精度北斗衛(wèi)星定位的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)藍(lán)牙信標(biāo)和UWB定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)外無(wú)縫銜接的高精度定位。

2、系統(tǒng)組成及工作原理

定位終端

給人員和車輛配備專用定位設(shè)備，如定位卡、智能安全帽、車載定位器等。這些設(shè)備采用低功耗設(shè)計(jì)，能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，確保在礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境下持續(xù)為人員提供準(zhǔn)確的定位服務(wù)。

定位基站

在礦區(qū)室外關(guān)鍵位置部署RTK差分基站，接收衛(wèi)星信號(hào)并計(jì)算誤差修正值，通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將差分信息傳輸給定位終端，實(shí)現(xiàn)高精度定位。在室內(nèi)或衛(wèi)星信號(hào)弱的區(qū)域，安裝藍(lán)牙信標(biāo)和UWB基站，為人員和車輛提供室內(nèi)定位信號(hào)。

數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備

負(fù)責(zé)將定位終端采集的坐標(biāo)信息實(shí)時(shí)加密上傳至云端管理平臺(tái)，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和安全性。采用多重加密技術(shù)，防止數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中被篡改或竊取。

管理平臺(tái)

基于先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，融合“實(shí)體空間”和“虛擬呈現(xiàn)”，通過(guò)定位設(shè)備采集生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以立體可視化的形式展示人員、車輛的分布和軌跡等信息。平臺(tái)具備實(shí)時(shí)定位與監(jiān)控、智能調(diào)度與管理、重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控、車輛定位管理、與其他系統(tǒng)集成等功能。

3、系統(tǒng)功能亮點(diǎn)

實(shí)時(shí)跟蹤與監(jiān)控

系統(tǒng)能準(zhǔn)確獲取人員和車輛的實(shí)時(shí)位置，并記錄分析行進(jìn)軌跡。管理人員通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)能直觀查看人員和車輛的動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患。

智能調(diào)度與管理

根據(jù)人員和車輛的位置分布，管理者可合理進(jìn)行作業(yè)調(diào)度，優(yōu)化資源配置，提高管理效率。比如，依據(jù)不同采區(qū)的煤炭產(chǎn)量和物料需求，合理安排車輛運(yùn)輸任務(wù)，避免車輛閑置或過(guò)度集中在某一區(qū)域，提高運(yùn)輸效率。

重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控

系統(tǒng)支持在危險(xiǎn)區(qū)域劃定電子圍欄，一旦有人或車輛越界，會(huì)立即發(fā)出報(bào)警提醒。同時(shí)，能監(jiān)測(cè)人員的違規(guī)行為，如未經(jīng)授權(quán)進(jìn)入限制區(qū)域、在禁止停留區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間逗留等，對(duì)違規(guī)人員進(jìn)行警示并記錄，規(guī)范作業(yè)行為，有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

車輛定位管理

通過(guò)對(duì)車輛的精準(zhǔn)定位和追蹤，優(yōu)化車輛路線、減少不必要的行駛和閑置時(shí)間，從而降低燃油消耗和車輛維護(hù)成本。在多車輛協(xié)同作業(yè)場(chǎng)景中，不同車輛可依據(jù)定位信息精準(zhǔn)配合，提高作業(yè)安全性與效率。

與其他系統(tǒng)集成

系統(tǒng)開放API接口，可與煤礦現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)信息互通，統(tǒng)一平臺(tái)管理。

三、部署人車定位系統(tǒng)對(duì)露天煤礦的重要意義

1、提升安全管理水平

實(shí)時(shí)監(jiān)控與應(yīng)急救援

人員定位系統(tǒng)能實(shí)時(shí)追蹤礦工的位置和動(dòng)態(tài)，保障礦工作業(yè)安全。一旦發(fā)生邊坡坍塌、設(shè)備故障引發(fā)危險(xiǎn)等緊急情況，系統(tǒng)能迅速鎖定受影響人員位置，為應(yīng)急救援提供關(guān)鍵信息，縮短救援時(shí)間，提高救援成功率，為保障人員生命安全爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。

危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)警與違規(guī)行為管控

礦區(qū)內(nèi)有很多危險(xiǎn)區(qū)域，如爆破區(qū)域、高陡邊坡附近、大型設(shè)備作業(yè)半徑范圍內(nèi)等。人車定位系統(tǒng)預(yù)先在這些區(qū)域設(shè)置電子圍欄，當(dāng)人員靠近時(shí)，定位設(shè)備立即報(bào)警，提醒管理人員及時(shí)處理。同時(shí)，系統(tǒng)能監(jiān)測(cè)人員違規(guī)行為，如未經(jīng)授權(quán)進(jìn)入限制區(qū)域、在禁止停留區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間逗留等，對(duì)違規(guī)人員進(jìn)行警示并記錄，規(guī)范作業(yè)行為，有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的安全決策

系統(tǒng)會(huì)收集大量礦工位置和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，為管理者提供全面數(shù)據(jù)支持。通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，管理者能更深入了解礦區(qū)作業(yè)情況，發(fā)現(xiàn)潛在問題和機(jī)會(huì)，為企業(yè)安全決策提供科學(xué)依據(jù)。例如，分析人員在不同區(qū)域的停留時(shí)間和作業(yè)軌跡，判斷生產(chǎn)流程中是否存在安全隱患，及時(shí)采取整改措施。

2、優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度，提高生產(chǎn)效率

車輛實(shí)時(shí)追蹤與高效運(yùn)輸規(guī)劃

露天煤礦作業(yè)車輛包括大型礦用卡車、挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等，種類多且作業(yè)范圍廣。人車定位系統(tǒng)在車輛上安裝定位裝置，實(shí)時(shí)追蹤車輛行駛軌跡、運(yùn)行狀態(tài)等信息。調(diào)度人員在監(jiān)控中心能清楚掌握每輛車的動(dòng)態(tài)，根據(jù)不同采區(qū)的煤炭產(chǎn)量、物料需求等，合理安排運(yùn)輸任務(wù)，避免車輛閑置或過(guò)度集中在某一區(qū)域，提高運(yùn)輸效率。

車輛防撞與協(xié)同作業(yè)

露天煤礦車輛往來(lái)頻繁，部分大型設(shè)備體積大、盲區(qū)大，車輛碰撞事故風(fēng)險(xiǎn)較高。人車定位系統(tǒng)為車輛提供實(shí)時(shí)位置信息，能有效防止碰撞事故發(fā)生。在多車輛協(xié)同作業(yè)場(chǎng)景，不同車輛可依據(jù)定位信息精準(zhǔn)配合。

生產(chǎn)流程監(jiān)控與優(yōu)化

人車定位系統(tǒng)將人員和車輛的位置信息與露天煤礦生產(chǎn)流程緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。管理人員通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)能清楚了解煤炭開采進(jìn)度、運(yùn)輸情況及各作業(yè)環(huán)節(jié)的銜接情況。分析人員和車輛在不同區(qū)域的停留時(shí)間、作業(yè)軌跡等數(shù)據(jù)，可判斷生產(chǎn)流程中是否存在瓶頸環(huán)節(jié)。

3、提升生產(chǎn)管理效率

人員考勤與績(jī)效考核

利用人車定位系統(tǒng)記錄的人員工作時(shí)間和位置信息，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)考勤管理。管理人員能準(zhǔn)確掌握員工出勤情況，避免人工考勤的疏漏。此外，結(jié)合人員的任務(wù)完成情況、工作效率等數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)綜合分析，為員工績(jī)效考核提供客觀依據(jù)。

人員管理與設(shè)備管理

系統(tǒng)具備人員管理和設(shè)備管理功能。人員管理方面，可新增、導(dǎo)入、修改、刪除人員信息，包括員工、承包商、訪客等，方便企業(yè)管理。設(shè)備管理方面，可對(duì)定位卡、定位信標(biāo)等設(shè)備進(jìn)行新增、導(dǎo)入、修改、刪除等操作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的在線/離線狀態(tài)、電量狀態(tài)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

審核編輯 黃宇