矿井精确定位技术现状
矿井定位要求对井下人、车全覆盖,重点设备全覆盖,同一时刻被定位的目标在数百个以上,大型矿井甚至达到数千个。对矿井中数量众多的被定位目标进行定位,可行的技术是通信式定位。伪卫星定位因成本太高、工程实施困难,无法在矿井中应用。wifi定位和蓝牙定位技术因抗干扰能力差、通信距离短等原因没有推广应用。
井下应用及对精确定位系统的技术要求
精确位置数据作为基础数据在矿山开采中应用越来越广,越来越重要,井下精确定位系统的应用领域也越来越广。以下只讨论精确位置数据的应用及其要求,不涉及其他应用,如通信、报警、联动等。
1. 人员管理系统
人员管理系统的特点是定位目标数量多,目标移动速度慢,要求定位系统的并发量大,巡检周期可选择2秒或以上;轨迹、巡检、禁区、车上乘员等要求定位精度高、定位可靠,轨迹不能飘、不能缺失数据;对网络时延不敏感,井下工业环网基本能满足数据传输要求。
2. 车辆及交通管理系统
车辆及交通管理系统的特点是目标移动速度快,定位目标数量中等,要求定位巡检周期短,定位巡检周期为1秒钟时,目标时速40km/h时的动态误差已经达到11米以上,对限速监测有影响;对单基站并发量有要求;红绿灯等交通管理设备采用现场控制时,井下工业环网也基本能满足数据传输要求。
3. 井下物流管理系统
井下物资需求量大,随着精细化管理的推进,井下物流、物料管理是挖掘管理效益的重要领域。井下物流管理系统的特点是动目标数量中等,静目标多,动静目标结合,除定位数据外还有业务数据,且业务数据持续不断,定位设备移动供电要求高,对定位系统的定位巡检周期、单区域并发量、系统可靠性有要求,井下工业环网基本能满足定位数据传输要求,但需要与4G/5G、wifi等通信网络结合以获取业务数据上下行通道。
4. 井下接近监测、远程/无人车辆驾驶/掘进/综采系统
前三项应用都是以监管为目标,对网络时延不敏感,对定位精度、巡检周期、可靠性要求不高,定位系统的技术性能低一些也能接受,即使是用Zigbee技术也不容易发现。井下接近监测、远程/无人车辆驾驶/掘进/综采系统则以控制为目标,对网络传输时延、定位精度、巡检周期、可靠性都很敏感,井下工业环网已不能保证数据的可靠传输,重点设备的定位精度要达到10cm甚至更高,设备的定位巡检周期要求在500ms甚至更短,还需满足单区域并发量的要求,对精确定位系统有了更高的要求。
KJ1786J精确定位系统面向井下智能控制的要求在定位精度、巡检周期、单区域并发量、系统时延、可靠性方面做了针对性提升,已能满足井下远程控制的技术要求。