OPM——矿井下无线实时定位方案

　　背景

　　基于国内矿井生产力的不断提高，对矿井下人员安全生产也有着越来越高的要求，因此矿井普遍需要应用人员或设备定位系统，以加强对相关人员和设备的监测与控制。

　　而现有的定位系统，大都是基于RFID射频技术、小灵通或Zigbee等无线定位方式。RFID由于技术本身的限制无法做到实时跟踪定位;而小灵通的通信频段即将被国家收回，已经无法应用;Zigbee系统又存在传输速率低和同频干扰等缺点，与WIFI等其他无线技术共存性差。因此目前市场上急需一项保障实时定位功能且运行稳定的技术产品，应用于该领域。

　　而由我们开发的矿井下人员定位系统，是基于本公司特有的专利技术OPM开发而来。该系统能为井下人员提供精确的实时定位、报警、双向语音通讯等功能，同时由于功耗极低，保障了矿井下的长时间安全使用。

　　OPM系统工作简介：

　　n定位传感网主要由两部分组成：定位基站和人员的定位卡;

　　n图中由数个定位基站自主通过无线方式建立了定位网络，并形成一个定位子系统;各基站之间无需通过有线相连，并可通过电池长时间供电，方便网络布设;

　　n每个基站既是一个传感终端站，也是一个中继站，可将人员/物品定位信息实时传送到主机监控平台(管理子系统);

　　n进入定位传感网覆盖区域的人员或其他移动目标(携带定位通信卡)，其实时位置信息快速被附近的基站所捕获，并通过传感器网络将位置信息实时发送给监控平台;

　　n监控平台也可将警报信号(如声光、语音、数据等)通过定位传感网实时发送给带有定位通信卡的工作人员。

　　OPM系统基本功能：

　　1.人员信息实时显示、井下情况查询：

　　n任一时间井下或某个区域的人员数目，及其身份;

　　n井下人员任一时间的活动轨迹;

　　n实时定位一个或多个人员现在的实际位置，方便在紧急状况下，可快速准确的找寻到该人员;

　　n查询有关人员在任意地点的到/离时间和总工作时间等等一系列信息，可以督促和落实重要巡查人员(如：瓦斯检测人员、温度检测人员、排风人员等)是否按时、到点

　　的进行各项数据的测试和处理，从根本上尽量杜绝因人为因素而造成的相关事故;

　　n可实现多点共享供多个领导同时在不同地点查看。

　　2.井下人员每时每刻在坑道的实时动态分布，根据井下的实际地理情况制作相应的动态图，使井下情况生动形象一目了然;

　　3.旦发生各类事故，可在第一时间，准确快速查询出遇险的人员，及具体地点和位置，并能立即能查出，出事地点有多少人遇险，他们分别是谁。

　　网络方案特点：

　　1.临时布网快捷方便，能实现采掘面和特殊场景下的临时布网

　　2.单点故障不会造成整个网络断线，具有自愈冗余机制，可维持网络畅通性

　　3.对系统进行扩容或维护，不需要中断已有业务，即可无缝接入

　　4.针对矿山不断掘进和废弃无资源矿房的特点，对于废弃矿房设备可回收二次利用。

　　OPM产品技术优势：

　　1.保证实时定位跟踪信息、以及报警信号(数据、语音)等的可靠无线通信，可实现高精度定位(10-20米);

　　2.网络容量大，可容纳至少100个以上并发定位卡的实时跟踪(符合AQ标准)，并和其他同频段网络(如WiFi)共存性能极强;

　　3.定位卡可实现低功耗，可使用电池供电一年左右;

　　4.无线自组网络扩展性能不受无线多跳数限制，紧急情况下可即时布点，并长时间使用电池供电，无须线缆(电力、网络)连接，并可在采掘面上布点。

　　相关技术比较：