矿山智能化建设如火如荼，除声势浩大的煤矿行业外，风险程度不亚于煤矿的金属矿山这一类非煤矿山智能化改造也开展的热火朝天。

  本周工业安全系列将着眼于金属矿山，聚焦UWB定位技术在智能化改造建设中的应用价值。

  与资源存量大的煤矿行业不同，金属矿产资源存量分布不连续，且开采地质条件相对较差。由于金属矿应用场景范围广阔，科学利用智能化改造升级非煤矿产业，合理提高矿山产能就成为保障国民经济全方位发展的重要措施之一。

  客观环境下，金属矿山与煤矿一样，有着相同的事故多发性。因此，健全以人员安全为首位的生产管控体系，深入研究矿山井下人员定位技术,是所有类型矿山智能化建设的重中之重。

  早在2010年，由国家安监总局制定的《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》中就规定了人员定位系统为六大系统之一。

  2020年4月底，由工信部、国家发改委、自然资源部联合发布的《有色金属行业智能矿山建设指南（试行）》（以下简称《建设指南》）明白准确地提出“结合我国有色金属矿山开采环境复杂、安全管理压力 大、多元素资源共生等特点，在矿山已有自动化、信息化建设基础上，推进物联网、大数据、人工智能、5G、边缘计算、虚拟现实等前沿技术在有色金属矿山的应用”。

  同年11月底，由应急管理部发布的《金属非金属地下矿山在用人员定位系统安全检查检验规范》（以下简称《规范》）征集意见稿，更是明确了地下矿山人员定位系统的应用功能配置。

  对金属矿山而言，除露天作业区可选北斗、GPS等室外定位，在卫星信号覆盖不到的矿井内只能依赖于室内定位技术。环境复杂的矿井，对定位技术方面的要求颇高：井下巷道较长，覆盖距离要远；受巷道断面、弯曲等影响，信号传输速率要快，减少信号衰减，保证传输距离；空间狭小障碍多，信号穿透性要强；井下设备工作电磁干扰大，定位系统的抗干扰的能力要足够强；为了方便使用，设备续航时间要够长，功耗则要低。

  现阶段，矿山领域应用较多的技术有UWB、蓝牙、Zigbee和 RF ID，基础性能展示如下：

  以 实际场景需求为出发点，结合上表数据显而易见： 与其他技术相比，UWB定位更适用于井下复杂的生产环境。

  深耕物联网位置领域多年，四相科学技术拥有世界领先的厘米级UWB定位技术。在实际应用中，精度可做到5cm，真正的完成厘米级的定位效果。同时，四相的定位系统具备超强的抗干扰的能力和稳定能力，能轻松适应复杂的矿山生产场景。

  利用自身技术优势，四相科技面向金属矿山行业打造以UWB定位技术为核心的“四大系统、一个平台”的安全信息化管控体系，助力企业完善智能矿山基础设施的数字化改造和建设。

  《建设指南》明白准确地提出“鼓励矿山企业利用高性能计算、AR/VR（增强现实/ 虚拟现实）、区块链、人工智能、GIS（地理信息系统）、 通信、传感、控制与定位等技术建设矿山生产场景和关键设备或工序的虚拟化仿真模型，通过与物理系统来进行数据实时交互，打造数据孪生体系。”

  四相科技定位系统支持三维GIS地图功能，能将人员实时定位与地图结合，将矿山生产场景和作业人员的精准定位进行三维可视化展现。该平台不仅能虚拟再现生产场景，还能实现对人员、车辆、设备、物资运转的全方位安全管控。

  四相科技人员定位系统基于UWB定位技术，系统稳定且功能强大，不仅符合《建设指南》的要求，还满足《规范》中的功能需求。

  该系统不仅能充分应对正常生产需求，还能在突发事故发生时提高应急救援效率。

  双向告警设置：危险发生时，人员可通过标签发送求救信息，同时系统监测危险时也能下发寻呼与撤离指示；

  矿山作业中，无论是井下还是露天采矿区，都要使用到车辆转运物资。有限区域内，车与车、车与人、车与固定设备之间都存在碰撞的安全隐患。

  四相矿山车辆防撞管理系统通过为输运车辆安装车载定位标签，再配合人员定位系统一同搭建完成。

  该系统可自主设定安全距离，通过测距基站和声光报警器，当车辆间距离小于安全距离或有人员、固定设备靠近时，系统会自动告警提示，保障人、车安全。同时还能与红绿灯系统联动，方便车辆提前做好减速避让准备，有效维护交通安全。

  《建设指南》中提出“针对矿山生产装备、生产流程操 作以及生产管理等多级监测、控制以及决策优化系统，鼓励有条件的矿山实现故障诊断定位、分析以及纠偏。”现阶段要做到这一点，除了对设备做智能化改造，还能通过巡检管理实现。

  四相科技矿山设备巡检管理系统，是利用现有人员定位系统与巡检系统及视频监控系统集成而来的，能有效保障设备正常运行，减少因设备故障而出现的安全事故发生。

  故障定位：隐患排查时，由巡检人员实时拍照上传故障信息至系统后台，并同步位置信息；

  作业监管：监控视频联动，检修过程后台全程掌控，防止巡检人员不按要求完成检修，遗留安全隐患；

  在矿山开采中，无论是原料采购、成品销售还是生产的全部过程中物资倒运及调拨的过程，不能离开物流系统管控，涉及物资仓储和运输车辆调度。

  物资出入库管理：载具加装定位标签，再结合标签检测装置实现。除常规物资适用外，很多机电设施为了尽最大可能避免违章使用造成安全事故发生，也可通过出入库检测系统，精确设备出入库时间点，再结合定位系统和监控系统，实现安全管理。

  运输车辆调度管理：通过安装车载定位装置实现对车辆的全程跟踪，车辆调度系统可根据车辆的实时分布和状态进行科学调度，提高车辆利用率的同时，避免因无序运输导致交通拥堵和事故发生。

  在“十四五”建设新时段，作为位置物联网领域的佼佼者，四相科技将与矿山行业同行，坚持攻坚创新，为传统产业升级提供强大的技术支撑，促进行业实现安全高水平质量的发展，助力非煤矿山智能化建设圆满完成！