北斗+高度气压计+4G传输，智慧矿山融合定位解决方案

一、现有矿山存在的问题

当前露天矿山采掘面积较大，向下挖掘深度持续增加，周围地形地势环境复杂多变，随着工作面向周围和地下的覆盖扩展，当前的地面状况随时都会发生巨大变化，对于人员和车辆的定位方案，不适合采取安装地面固定设备的方式，比如蓝牙信标或LoRa通讯网关（基站），否则刚装完设备，过几天随着采掘面积的扩大，就会面临设备妨碍挖掘，随时被拆的情况。

而且随着矿山的高度和向下挖掘的深度变化，人员和车辆的位置也在随时发生水平和高度的变化，如果不能实时监测到人员和车辆的高度，那么随着现场情况的复杂多变，可能随时面临被埋的风险隐患。

由于矿山存在爆破的需要，爆破面积大，地形有遮挡，肉眼很难看全，声音很难听清，急需对这片爆破区域进行电子围栏覆盖，从而根据人员和车辆的位置，自动的判断是否在爆破区域内，进而实时产生进入或退出的围栏越界告警，通知现场指挥人员进行协调部署安排。

二、智慧矿山定位方案简介

为了解决以上问题，北京广义恒鑫科技有限公司研发出一种不需要安装地面固定设施的智慧矿山融合定位方案，传输上采用4G运营商基站方式，依靠周边运营商的通讯基站传输定位数据，而不需要额外架设LoRa通讯网关（基站）。在定位上，由于矿山相对开阔，可以采用北斗3号卫星定位技术，获得小于5米的良好水平定位精度。

由于矿山开采会向下挖掘，向上采铲，高度上就会有很大的变化，为了准确获得车辆和人员在高度上的位置，需要一套更精准的方法。众所周知，地球上大气压会随着高度的变化而变化，采用气压计传感器实时采集气压，并根据气压计算出高度，精度可控制在正负8米范围内，这样气压计便为计算高度提供了一个更便捷可靠的方案。

综上所述，对于地形随时变化的矿山采掘行业，高度深度纵深变化很多的工作面，采用北斗+高度气压计+4G通讯的定位方案，一定可以给矿山带来更精准的定位数据，更实时可靠的报警通知，更低的采购成本，更加易于维护的长期管理。

三、系统架构说明

四、应用系统简介

1，下图中的人员和车辆采用了北斗+气压计+4G的定位方案。

2，电子围栏可以自定义设置，结合进入或退出越界报警，提醒作业人员和车辆不要进入危险区域。

3，从系统菜单的定位记录中，可以清楚地看到定位方式，采用北斗定位，4G传输。

五、智慧矿山融合定位小结

综上所述，采用气压计和北斗卫星的融合定位方式，再结合4G运营商基站回传数据的整体方案，在满足智慧矿山安全管理文件要求的精度下，可以更好的节约成本和缩短工期，对企业的正常运行秩序影响最小，同时采用大容量电池，可以巡航更长时间，降低维护代价，也方便了员工的使用。对于大型矿山企业是一个综合优势很高的解决方案。

北京广义恒鑫科技有限公司，将室外三维定位技术与智慧矿山管理实践相结合，打造了新一代空间信息技术和定位技术在智慧矿业领域的N种应用，开拓了全无线融合定位技术智慧场景新局面。

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补充：科技赋能矿山安全：UWB精确定位在有色金属矿的智能化实践

随着《金属非金属矿山安全规程》《”十四五”矿山安全生产规划》等政策深入推进，井下人员精确定位系统已成为矿山智能化改造的强制性要求。不论是政策强制要求，还是实际风险管控以及数字化建设的数据需求，区域定位均渐渐无法满足。

PART/01 管理难点

1、矿山原有RFID系统仅能实现区域定位（定位精度在几米至几十米不等），无法精准识别人员进出重要区域，无法区分相邻巷道人员。

2、井下多为巷道环境，发生意外后，应急响应无法快速定位受困人员，导致救援滞后。

3、原有系统存在数据延迟和覆盖盲区，难以实时准确统计井下人员总数和人员区域分布情况，影响安全监管。

PART/02 方案概述

项目采用传统UWB方案建设井下人员精确定位系统，通过与各业务系统深度联动，实现数据融合与协同管控，最终集成构建“智能管控中心”。

定位系统主要由应用层、服务层、传输层和感知层构成。其中应用层对终端用户提供满足矿山最高标准AQ6210标准的煤矿井下人员精确定位系统软件（涵盖AQ/T2051-2016 金属非金属地下矿山人员定位系统通用技术要求中所有内容）。

PART/03 技术优势

该UWB定位系统具有高精度、高容量的特点，系统定位精度最高可以达到0.1m，实现精准定位全覆盖。

且针对市场上UWB普遍存在的定位点位频繁飘动的问题，北京广义恒鑫科技有限公司对UWB芯片测量数据进行了底层清洗，极大程度解决了飘动问题，提高系统稳定性。

PART/04 方案价值

平台集精确定位、监测监控、安全预警、人员考勤、应急救援等功能为一体，可对井下作业人员及设备进行实时位置监测，便于日常科学调度和安全管理，有效提高应急救援效率。

PART/05 硬件配置

项目感知层由本安型定位分站、读卡器和标识卡构成，作为定位系统的核心设备，所用设备均通过国家煤安认证（MA）、矿用产品安全认证（KA）及防爆认证，符合矿山安全使用标准。

PART/06 应急演练实战检验

此次演练模拟井下维修硐室发生火情，公司智能管控中心利用人员精确定位系统与多系统进行联动对接，自动发出报警信息，快速锁定火源位置和失联人员，迅速展开应急救援，有效避免了一起可能造成人员伤亡的安全事故。其中，人员精确定位系统在应急演练中发挥了关键作用，助力应急演练达到了预期效果目标，为后续实战应急响应提供了可靠的技术支撑。

该系统不仅能够通过实时定位受困人员及救援队员的位置信息，帮助指挥中心快速制定精准的救援方案，大幅缩短救援时间；此外，系统记录的动态轨迹数据还能为复盘优化救援流程提供科学依据。其常态化应用将进一步提升矿井安全防控能力，有效降低二次事故风险，同时为构建智能化、可视化的应急管理体系奠定基础。

结语

依托厘米级高精度实时定位技术，该系统成功实现了对矿山井下人员、车辆、设备等关键生产要素的精准定位与动态追踪，为风险预警和应急响应均提供了可靠的数据支撑，助力企业进一步筑牢了矿山安全生产防线。