UWB技术在煤矿井下的应用

郭爱军

(国能神东煤炭集团有限责任公司技术研究院，陕西 神木 719315)

0 引言

超宽带定位技术(UWB)相对于其他无线定位技术，具有低功耗、较高精度、覆盖距离远，成本适中等诸多优点，非常适合于工业环境下的定位要求。UWB技术首先在露天环境中广泛应用于各种人员定位场景，随着煤矿智能化技术的不断升级，UWB技术逐渐在井下得到应用。成为当前煤矿井下作业时保护人身财产安全的首选高精度人员定位技术。

1 概述

井下安全问题频发，冒顶、爆炸、透水、机电设备事故、有毒气体中毒都是煤矿常见事故，一旦发生事故，带来的人员伤亡和经济损失都无法预估。

1.1 传统的煤矿井下环境与定位技术

煤矿井下环境条件：温度-20 ℃～40 ℃；月平均最大相对湿度不大于95%(该月平均最低温度不低于25 ℃)；海拔高度不大于2 500 m；汽车行驶道路干线为矿山等级路，道路条件差；支线和临时道路多为碎石泥土混和、表面凹凸不平、多尘或泥泞的非等级道路。在这样恶劣的道路条件下要降低煤矿安全事故的发生概率，需要利用高精度的人员定位技术，实现规范化的高效巡检预防。通过高精度的监测系统，监测设备故障、监测危险区域、监测危险源、监测危险行为的人员定位，对井下突发事件及时有效的预警，同时可以全方面掌控井下人员分布情况，加强事后处理问题的精准性和效率。追溯和分析事故原因，落实相关责任，为避免事故再度发生提供支持。

人员定位技术：传统的人员定位技术采用的通信方式是连续波信号，即本地振荡器产生连续的高频载波。……